Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Диссертационная работа:

Бурмистров Алексей Владимирович. Методы повышения эффективности систем диагностики микропроцессорных средств управления : на примере объектов теплоснабжения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.05 / Бурмистров Алексей Владимирович; [Место защиты: Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана].- Москва, 2008.- 204 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1315

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.
Введение 4

Исследование системы диагностирования микропроцессорных систем управления автоматизированных объектов теплоснабжения 8

  1. Особенности технических средств диагностирования, процесса их проектирования и взаимодействия с микропроцессорными системами управления 8

  2. Необходимость разработки методов проектирования технических средств диагностирования 14

  3. Обобщенная процедура проектирования технических средств диагностирования 22

  4. Классификация объектов диагностирования 28

  5. Постановка задачи исследования 37

  6. Выводы по главе 1 44 Задачи, решаемые в процессе диагностирования микропроцессорных систем управлении автоматизированных объектов теплоснабжения 46

  1. Задачи диагностирования микропроцессорных средств управления объектами теплоснабжения 46

  2. Модели взаимодействия ОД и ТСД в системе диагностирования 50

  3. Получение математических зависимостей 71

  4. Процедуры определения целесообразности прогнозирования изменения состояния микропроцессорных средств управлении автоматизированными комплексами теплоснабжения 80

  5. Определение условий целесообразности прогнозирования ОД 92

  6. Выводы по главе 2 98 Определение требований к техническим средствам в системе диагностирования исходя из максимального значения показателя готовности 101

стр.

  1. Определение требований к параметрам безотказности, контролепригодности и ремонтопригодности технических средств диагностирования 101

  2. Определение значений ошибок первого и второго рода к ТСД 106

  3. Организация процесса диагностирования микропроцессорных

средств управления автоматизированного объекта теплоснабжения 113

  1. Получение математических зависимостей 115

  2. Определение оптимального числа каналов системы диагностирования автоматизированного объекта теплоснабжения 125

3.6 Выводы по главе 3 136
4 Решение практических задач при проектировании систем

диагностирования автоматизированных комплексов

теплоснабжения различного назначения 138

  1. Общие положения 138

  2. Определение целесообразности прогнозирования изменения

состояния объекта учета топливно-энергетических ресурсов ТМК-НЗ 141

  1. Определение требований к параметрам безотказности, контролепригодности и ремонтопригодности технических средств диагностирования микропроцессорной системы управления комплексом ТМК-Н2 144

  2. Определение оптимального числа каналов технических средств диагностирования многоканальной микропроцессорной системы управления АЛ-АМ-3 6. 154

4.5 Выводы по главе 4 162
. Общие выводы 164

Список литература 166

Список сокращений 174

Приложения 175

Акты внедрения 202

Введение к работе:

Актуальность проблемы

Важнейшей задачей при создании систем управления, особенно объектами жизни-обеспечения, такими как системы теплоснабжения, является построение эффективной системы контроля и диагностирования (СД).

Высокоэффективные системы диагностирования выполняют функции определения области отказа, для сокращения времени восстановления и повышения коэффициента готовности микропроцессорных средств управления техническими объектами - объектами диагностирования (ОД). Эффективность СД во многом определяется составом и свойствами используемых технических средств диагностирования (ТСД).

В процессе создания СД знания о них, закладываемые в алгоритмы, программы и технические средства диагностирования, часто оказываются недостаточными для обеспечения требуемого уровня готовности ОД в процессе его эксплуатации. Это особенно характерно для таких ОД, как, например, автоматизированные системы управления объектами теплоснабжения.

Непрерывное усложнение современных объектов теплоснабжения и возрастание ответственности решаемых ими задач выдвигают на передний план проблему эффективной организации и эксплуатации систем управления этими объектами

Основные достижения в области технической диагностики в России представлены в работах П.П. Пархоменко, В.П. Калявина, П.С. Давыдова, М.Ф. Каравая и др. Научные школы Институте проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН и Ленинградского электротехнического института добились значительных успехов в области технической диагностики. За рубежом техническую диагностику исследовали Ramomoorthy С, Armtrong D., Eithelberger Е.

Анализ литературных источников показывает, что в настоящее время в России и за рубежом создано большое количество систем диагностирования различного назначения, но пока еще отсутствуют публикации, содержащие рекомендации по последовательности и объему действий для решения задач диагностики в области микропроцессорного управления, в частности, объектами теплоснабжения.

Разработка ТСД микропроцессорных средств управления объектами исследуемой области до сих пор ведется без какой-либо систематизации и анализа процесса взаимодействия объекта диагностирования и ТСД в СД, большинство технических решений принимается на интуитивной основе.

Перед тем, как приступить к построению ТСД, необходимо обоснованно сформулировать требования к техническим средствам, которые будут служить исходной информацией для дальнейшего процесса их проектирования в системе диагностирования. Требования к ТСД определяются на этапе составления технического задания (ТЗ). От правильности задания требований зависит практическая реализуемость технических средств диагностирования. Основная сложность, возникающая при построении ТСД, состоит в том, что аналитиче-

ское описание либо статистическое наблюдение зависимостей между входными и выходными параметрами СД затруднено, а зачастую невозможно. Анализ практикуемых подходов к проектированию показывает, что этап формирования ТЗ является наиболее слабым местом с точки зрения формализации методов принятия решений.

В диссертационной работе исследуются вопросы определения и обоснования параметров безотказности, контролепригодности, ремонтопригодности и организации взаимодействия ОД и ТСД с целью повышения эффективности эксплуатации СД.

Таким образом, решение задач диссертационной работы, направленных на повышение эффективности эксплуатации, диагностики и контроля сложных систем управления объектами повышенной опасности, таких как объекты теплоснабжения, актуально и является важной научно-технической проблемой.

Цель и основные задачи работы

Целью диссертационной работы является создание модели СД, методики и алгоритмов, позволяющих обеспечить эффективный контроль и диагностику микропроцессорных систем управления применительно к объектами теплоснабжения.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

  1. разработка классификации способов взаимодействия ОД и ТСД с точки зрения режимов использования и диагностирования систем управления исследуемых объектов;

  2. построение модели СД, описывающей организацию взаимодействия ОД и ТСД;

  3. разработка формализованных процедур, алгоритмов и программ для определения требований к ТСД с учетом организации процесса диагностирования в каждом из специфичных режимов работы объекта;

  4. применение разработанных формализованных процедур, алгоритмов и программ для решения практических задач по определению требований к техническим средствам в системах диагностирования микропроцессорных средств управления объектами в исследуемой области.

Методы исследования

Для решения поставленных задач в данной работе использовался математический аппарат теории множеств, теории графов, теории марковских процессов, методы теории вероятности, теории массового обслуживания, линейного программирования, теории технической диагностики.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

  1. Разработана классификация способов взаимодействия ОД и ТСД, позволяющая систематизировать решение задач определения состава и параметров СД в системе управления объектами исследуемого класса.

  2. Разработан метод построения моделей взаимодействия ОД и ТСД для микропроцессорных средств управления объектами теплоснабжения, позво-

ляющий, в отличие от существующего словесного описания СД, получить математическую модель СД, на основе теории марковских процессов.

  1. Обоснован в качестве критерия оценки эффективности ТСД показатель готовности СД для восстанавливаемых технических объектов, включающий в себя показатели безотказности, контролепригодности, ремонтопригодности, организации использования и диагностирования объекта.

  2. Разработаны следующие методики определения эффективности СД средств управления объектами исследуемого класса:

а) методика определения целесообразности режима прогнозирования ра
ботоспособности СД объектов теплоснабжения;

б) методика определения требований к безотказности, контролепригодно
сти и ремонтопригодности ТСД;

в) методика определения оптимального числа каналов ТСД и организации
диагностирования исследуемых комплексов управления.

5. Разработаны алгоритмы и программы для определения требований к
ТСД. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие досто
верность полученных результатов.

Практическая новизна:

  1. Созданы методики построения модели СД и определения требований к ТСД, применение которых при разработке СД микропроцессорных средств управления объектами теплоснабжения позволяет повысить эффективность проектирования исследуемых систем.

  2. Разработано программное обеспечение для получения аналитического выражения показателя готовности г), которое позволяет повысить научно-практическую обоснованность принимаемых решений при проектировании СД средств управления объектами теплоснабжения.

  3. Предложены модели и алгоритмы, реализованные в виде программной инструментальной среды проектирования микропроцессорных систем управления комплексами учета топливно-энергетических ресурсов на объектах теплоснабжения.

  4. Получены результаты для микропроцессорных систем управления теплоснабжением на предприятиях ФГУП «60 Арсенал» Министерства обороны России, ОАО «Людиновский агрегатный завод» и ОАО «Людиново теплосеть», которые подтверждают эффективность разработанной методики и алгоритмов.

На защиту выносятся следующие положения

  1. Классификация способов взаимодействия ОД и ТСД систем управления объектами исследуемого класса для решения задач определения состава и параметров СД, в зависимости от условий их эксплуатации и диагностирования.

  2. Методика построения модели СД микропроцессорных средств управления объектами теплоснабжения.

  3. Алгоритм и программа получения аналитического выражения показателя готовности.

  1. Методика определения требований к безотказности, контролепригодности и ремонтопригодности ТСД.

  2. Методика определения целесообразности режима прогнозирования работоспособности СД микропроцессорных средств управления объектами теплоснабжения.

Апробация работы

Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено:

  1. на семинарах и заседаниях кафедры «Компьютерные системы и сети» МГТУ им. Н.Э. Баумана;

  2. на V международном симпозиуме «Интеллектуальные системы (ИН-ТЕЛС'2002)» 15 - 17 апреля 2002г. МГТУ им. Н.Э. Баумана (Калуга 2002г.);

  3. на III, IV, V всероссийских научно-технических конференциях «Новые информационные технологии в системах связи и управления» 2004 - 2006 г.г. ФГУП КНИИТМУ (Калуга 2005 - 2006 г.г.);

  4. на VII международном симпозиуме «Интеллектуальные системы (IN-TELS'2006)» (Краснодар 2006 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ, отражающих основные результаты работы.

Структура и объем работы

Подобные работы
Трофимов Вячеслав Викторович
Повышение эффективности многопучковых лазерных систем методами адаптивной коррекции излучения
Гараев Тимур Кавасович
Методы и устройства повышения эффективности СВЧ комплексов обработки нефтепродуктов
Середкин Вениамин Георгиевич
Разработка и исследование структурных методов повышения качества аналого-цифровых преобразователей
Кокоулин Андрей Николаевич
Методы, алгоритмы и программы повышения надежности хранения информации на магнитных дисках
Меликян Карлос Сасуникович
Исследование возможностей повышения эффективности элементов, узлов и оптических схем голографических запоминающих устройств
Бычков Игнат Николаевич
Разработка методов и средств диагностики, повышающих эффективность верификации модулей вычислительной техники
Большедворский Григорий Александрович
Разработка методов повышения эффективности системы сохранения летной годности воздушных судов в авиапредприятии
Лаптев Андрей Александрович
Совершенствование методов повышения эффективности систем электрического снабжения на основе моделей с переменной структурой
Брусенцов Кирилл Аркадьевич
Повышение эффективности радиопередающих систем методами динамического регулирования несущей
Райнова Ольга Дмитриевна
Разработка моделей и методов повышения эффективности функционирования системы образовательных Интернет-порталов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net