Главная Коллекция "Revolution" Транспорт Математическая модель технической диагностики

Математическая модель технической диагностики

Определение технического состояния как часть технического обслуживания подвижного состава. Требования к моделям исправного объекта и его неисправных модификаций. Предмет изучения теории контролепригодности. Расчет информации о состоянии сложной системы.

Рубрика Транспорт
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 17.10.2013
Размер файла 219,9 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего бюджетного профессионального образования

"Уральский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВПО УрГУПС)

Кафедра "Вагоны"

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Математическая модель технической диагностики

Проверил: Сигилева Е.И.

Выполнил: ст. гр. ПСв-211Чернышев Н.С.

Екатеринбург 2013

Содержание

  • Введение
  • 1.Математическая модель технической диагностики
  • 1.1 Что изучает теория контролепригодности
  • 2. Расчет информации о состоянии сложной системы
  • 2.1 Метод Байеса. Расчет вероятности при условии обнаружения
  • 2.2 Статистические методы распознавания. Основы теории информации

Введение

Техническая диагностика - определение технического состояния объектов.

Техническая диагностика является составной частью технического обслуживания. Основной задачей технического диагностирования является обеспечение безопасности, функциональной надёжности и эффективности работы технического объекта, а также сокращение затрат на его техническое обслуживание и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и преждевременных выводов в ремонт.

XXI веке с особой остротой возникает проблема всестороннего совершенствования работы всех видов транспорта с целью более полного удовлетворения потребностей страны в перевозках грузов и пассажиров. Успешное решение этой задачи на железнодорожном транспорте в значительной мере зависит от технического состояния подвижного состава и прежде всего вагонного парка. Для поддержания вагонов и локомотивов в постоянной исправности на железных дорогах России нашла применение планово - предупредительная система ремонта.

Изучение теоретических и физических основ технологии производства и ремонта вагонов, технологических средств повышения надежности вагонов, базирующееся на выявлении закономерностей возникновения износов и повреждений в деталях и сборочных единицах, а также на проектировании и протекании технологических процессов изготовления и восстановления деталей, сборочных единиц и узлов вагонов.

1.Математическая модель технической диагностики

Чаще всего заданной является математическая модель исправного объекта, по которой можно построить модели его неисправных модификаций. Общие требования к моделям исправного объекта и его неисправных модификаций, а также к моделям неисправностей состоят в том, что они должны с требуемой точностью описывать представляемые ими объекты и их неисправности. В неявных моделях объектов диагноза модели неисправностей, кроме того, должны удовлетворять требованию их "сопряжения" с имеющимся описанием объекта.

Исправный или неисправный объект может быть представлен как динамическая система, состояние которой в момент времени t определяется значениями входных, внутренних и выходных координат (параметров).

Частным является случай, когда состояние объекта не зависит от времени. Следует иметь в виду, что термин "состояние объекта" (как динамической системы), обозначающий совокупность значений параметров объекта в определенный момент времени, отличается от термина "техническое состояние объекта", обозначающий наличие или отсутствие неисправности в объекте (Сафарбаков А.М., Лукьянов А.В., Пахомов С.В., 2006).

Обозначим символом X n-мерный вектор, компонентами которого являются значения n входных переменных x1, x2,…, xn. Аналогично Y является m-мерным вектором значений m внутренних переменных у1, у2,., ут, a Z - k-мерным вектором значений k выходных функций z1, z2,…, zk. Выражение Z = f (X,Y0,t) (1) является формой представления системы передаточных функций исправного объекта диагностики, отражающей зависимость реализуемых объектом выходных функций Z от его входных переменных X, начального значения Y0 внутренних переменных и от времени t. Система (1) является математической моделью исправного объекта.

Обычно, в явном виде задается только модель исправного объекта, т.е. зависимость (1), а поведение объекта в неисправных состояниях представляется косвенно через множество S возможных неисправностей. В этом случае неявную модель объекта диагноза образуют: зависимость (1), множество S возможных неисправностей объекта (представленных их математическими моделями) и, способ вычисления зависимостей по зависимости для любой неисправности si.

Функциональные схемы систем тестового и функционального диагнозов можно представить в следующем виде. По командам блока управления источник воздействий вырабатывает воздействия и подает их через устройство связи на объект диагноза, а также, возможно, на физическую модель объекта. В общем случае устройство связи может коммутировать каналы связи по сигналам блока управления. Часто процесс тестового диагноза организуют в два этапа: сначала реализуют алгоритм проверки исправности объекта и только в случае получения результата проверки "объект неисправен" переходят к реализации алгоритма поиска неисправностей.

Таким образом, физическая модель объекта выдает информацию о возможных технических состояниях объекта в виде возможных результатов, элементарных проверок из множества n. Эта информация поступает в блок расшифровки результатов. Ответами объекта диагноза на воздействия являются фактические результаты проверок. Эти результаты через устройство связи поступают на измерительное устройство и затем с выхода последнего (в некоторой, возможно, преобразованной форме) - на вход блока анализа результатов. Обратная связь между блоком расшифровки результатов и блоком управления выполняется тогда, когда реализуемый в системе алгоритм диагноза представляет собой условную последовательность проверок. В этом случае очередная проверка из множества n назначается в зависимости от фактических результатов предшествующих ей проверок. В блоке расшифровки результатов производится сопоставление возможных и фактических результатов элементарных проверок, назначаются очередные проверки и формируются результаты диагноза.

Однако не всегда в практике требуется или возможно проведение диагноза с глубиной до каждой одной неисправности объекта (например, часто нет необходимости различать неисправности одной и той же сменной компоненты объекта). Иногда полезно обеспечить возможность формировать результаты тестового диагноза по ходу процесса и тем самым прекращать его, не дожидаясь реализации всех элементарных проверок из множества n.

В системах функционального диагноза не всегда можно конструктивно четко отделить аппаратуру, принадлежащую объекту диагноза, от аппаратуры средств диагноза. Более того, встроенные средства функционального диагноза могут использоваться для целей тестового диагноза, а структура функционирующего объекта диагноза может отличаться от его структуры при тестовом диагнозе.

1.1 Что изучает теория контролепригодности

Приспособленность объекта к диагностированию. Свойство объекта, характеризующее его пригодность к проведению диагностирования (контроля) заданными средствами диагностирования (контроля) называется контролепригодностью.

Контролепригодность транспортных средств

Один из источников повышения коэффициентов готовности и использования транспортных средств - снижение времени их простоев на ТО и ТР, которое обеспечивается увеличением объемов контрольно-диагностических работ в общем объеме работ по ТО и ТР. Особенно заметно увеличение контрольно-диагностических работ в процессе ТО транспортных средств. Объем контрольно-диагностических и регулировочных работ превышает 25 - 30% общего объема работ по ТО транспортных средств.

Как правило, полезное время, затрачиваемое на непосредственное измерение диагностических и контролируемых параметров в среднем равно 5 - 10% общего времени диагностирования; остальные 90 - 95% приходятся на установку и снятие первичных преобразователей, установление нужного режима работы транспортного средства для диагностирования и обработку результатов диагностирования. Причем на снятие и установку преобразователей приходится до 50 - 80% общего времени диагностирования.

Радикальным способом снижения трудоемкости контрольно-диагностических работ является повышение контролепригодности транспортных средств, в том числе их приспособленности к диагностированию, и внедрение более эффективных методов контроля и диагностирования.

Повышение контролепригодности транспортных средств может быть осуществлено следующими способами:

· приспособлением транспортного средства к удобному и простому подключению измерительных преобразователей на период диагностирования и контроля, выбором наиболее эффективных методов диагностирования и контроля, обеспечением универсальных, специально выполненных в транспортных средствах присоединительных мест, разъемов, штуцеров, заглушек и т.п.;

· введением в конструкцию транспортных средств встроенных измерительных преобразователей, к выводам которых в период диагностирования можно подключать внебортовые (стационарные и переносные) средства диагностирования (для удобства подключения последних выходы измерительных преобразователей выводят на специально предусмотренные разъемы);

· комплектованием транспортных средств постоянно действующими измерительными преобразователями и вторичными приборами (системами бортового контроля), выдающими в любой момент времени, выбираемый оператором, информацию о техническом состоянии узла или элемента транспортного средства.

На практике наиболее целесообразно комплексное использование всех трех способов.

Контролепригодность транспортного средства (системы, агрегата, узла, элемента) обеспечивают на стадиях проектирования, разработки и изготовления. В целом требования контролепригодности должны содержать требования к конструктивному исполнению; к параметрам и методам диагностирования; критерии контролепригодности.

2. Расчет информации о состоянии сложной системы

2.1 Метод Байеса. Расчет вероятности при условии обнаружения

Теорема Байеса (или формула Байеса) - одна из основных теорем теории вероятностей, которая позволяет определить вероятность того, что произошло какое-либо событие (гипотеза) при наличии лишь косвенных тому подтверждений (данных), которые могут быть неточны.

Формула Байеса позволяет "переставить причину и следствие": по известному факту события вычислить вероятность того, что оно было вызвано данной причиной.

События, отражающие действие "причин", в данном случае обычно называют гипотезами, так как они - предполагаемые события, повлекшие данное. Безусловную вероятность справедливости гипотезы называют априорной (насколько вероятна причина вообще), а условную - с учетом факта произошедшего события - апостериорной (насколько вероятна причина оказалась с учетом данных о событии).

Формула Байеса является важным следствием из формулы полной вероятности события, зависящего от нескольких несовместных гипотез.

Пусть событие происходит одновременно с одним из несовместных событий . Требуется найти вероятность события , если известно, что событие произошло.

На основании теоремы о вероятности произведения двух событий можно написать:

откуда

или

Совместимость вероятности диагноза и признака:

Формула Байеса:

Определяем вероятность обнаружения неисправного подшипника по признаку перегрева корпуса букса.

N - данные анализа обследования;

i - диагноз (1-исправный, 2-дефект, 0-остальные случаи);

j - признак (1-наличие перегрева, 0-все остальные случаи)

Вывод: условная вероятность перегрева подшипника высока.

техническая диагностика подвижной состав

2.2 Статистические методы распознавания. Основы теории информации

Важное значение имеет подход к решению распознавания состояния объекта, состоящего из нескольких систем и взаимодействующие с другими объектами.

Объект диагностирования представляет собой ряд систем, которые функционально взаимосвязаны, либо являются системой функционально связанной с другими системами.

Вагон представляет собой ряд систем, называемыми сборочными единицами (тележка, кузов, автотормоз, автосцепка), которые функционально связаны между собой, а так же с другими системами.

Пусть:

А - буксовый подшипник;

B - колесная пара;

- перегрев, разрушение подшипника;

- ползуны на поверхности катания колес.

Предполагаем, что наличие ползуна на поверхности катания колеса может быть причиной разрушения и перегрева буксового подшипника.

Имеем данные обследования 320 вагонов, поступивших в текущий ремонт =230. В результате обследования были выявлены =25 - с перегревом или разрушением буксового подшипника.

,

где: W - частота отказов по сети.

L - среднегодовой пробег.

Информация:

Ответ: 7.4

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены