Cover Image

Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь

Methodological stages of application of the universal complex control and calculated method and the peculiarities of its practical implementation in the environment of automated calculation-information systems are considered to ensure operational depth assessment of the current technical condition o...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2013
Main Author: Chokha, Yu. M.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2013
Online Access:https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/45617
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:System research and information technologies
Download file: Pdf

Institution

System research and information technologies
_version_ 1866391886996963328
author Chokha, Yu. M.
author_facet Chokha, Yu. M.
author_sort Chokha, Yu. M.
baseUrl_str http://journal.iasa.kpi.ua/oai
collection OJS
datestamp_date 2018-03-30T15:14:54Z
description Methodological stages of application of the universal complex control and calculated method and the peculiarities of its practical implementation in the environment of automated calculation-information systems are considered to ensure operational depth assessment of the current technical condition of aircraft. The conceptual, analytical and functional models of this method using are proposed on the example of the implementation of the complex approach in the surgical in-depth diagnosis of the typical gas turbine engine with the use of the environment of the automated system of decision support «EXPERT object ». References to the technical solutions obtained by the author, which confirm the scientific novelty and practical significance of the developed method of complex dynamic technical objects diagnosis in terms of their regular use for the intended purpose, are made. Conditions for the practical application of this method are determined.
first_indexed 2025-07-17T10:19:02Z
format Article
fulltext © Ю.М. Чоха, 2013 16 ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2013, № 2 TIДC ПРОГРЕСИВНІ ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ, ВИСОКОПРОДУКТИВНІ КОМП’ЮТЕРНІ СИСТЕМИ УДК 681.3.069:681.3.015 РЕАЛІЗАЦІЯ КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДУ ДІАГНОСТУВАННЯ СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТІВ У СЕРЕДОВИЩІ АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ Ю.М. ЧОХА Розглядаються методологічні етапи здійснення універсального комплексного контрольно-розрахункового методу й особливості його практичної реалізації в середовищі автоматизованих розрахунково-інформаційних систем для за- безпечення оперативної поглибленої оцінки поточного технічного стану типо- вих складних об’єктів авіатехніки. При цьому надаються концептуальна, аналі- тична та функціональна моделі застосування цього методу на прикладі реалізації комплексного підходу до проведення оперативного поглибленого діагностуван- ня типового газотурбінного двигуна із застосуванням середовища автоматизова- ної системи підтримки прийняття рішень «ЕКСПЕРТ-об’єкт АТ». Подаються посилання на отримані технічні рішення, які підтверджують наукову новизну та практичну значимість розробленого методу діагностування складних динаміч- них технічних об’єктів в умовах їх регулярного використання за призначенням. ВСТУП Сучасні об’єкти авіатехніки (АТ): повітряні судна, планер, силова установ- ка, функціональні системи, відносяться до складних динамічних технічних об’єктів. Після їх виготовлення та у період регулярного використання за призначенням виникає необхідність визначення поточного технічного стану (ТС) кожного окремого екземпляру об’єкта АТ і прийняття по ньому конк- ретного експлуатаційного рішення. Таким чином, авіаперсоналу, який здійс- нює експлуатацію типової АТ, постійно необхідно шукати відповідь на два традиційних питання: «У якому ТС знаходиться даний об’єкт АТ?» та «Що робити далі з цим об’єктом АТ?». При цьому методи і засоби, які викорис- товуються для отримання відповіді на перше питання, розробляються в ме- жах наукового напряму «технічна діагностика», а для пошуку відповіді на друге питання застосовуються методи і засоби підтримки прийняття рішень. У [1] справедливо зазначено, що «...процеси прийняття рішень тільки тоді стають реально працюючими, коли вони набувають чітко визначену послі- довність організаційно-технологічних етапів». Серед значної кількості існуючих методів і засобів контролю та діагно- стування об’єктів АТ, які застосовуються в процесах їх технічного обслуго- Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі … Системні дослідження та інформаційні технології, 2013, № 2 17 вування і льотно-технічної експлуатації для управління поточним ТС, най- більш поширеним є постійний параметричний контроль із реєстрацією да- них від вбудованих штатних систем із подальшою оцінкою наявності (або відсутності) тренда контрольованих параметрів методами імовірнісної ста- тистики. Прийняття рішення забезпечується шляхом використання авіапер- соналом бортових (магнітна система реєстрації параметрів, бортова автома- тизована система контролю, бортовий облік і реєстрація тощо), наземних (типу «Луч», «Аналіз», «Контроль» тощо) або наземно-бортових (типу «Експерт» тощо) систем контролю та діагностування (СКД) для типових об’єктів АТ [2]. Переважна більшість сучасних складних авіаційних об’єктів експлуатації (таких, як авіадвигуни та їх функціональні системи) обладну- ються незначною кількістю засобів прямого вимірювання параметрів. Ефек- тивність існуючих штатних СКД і якість аналізу параметричної інформації залишаються на низькому рівні, що приводить до несвоєчасного виявлення несправностей конструктивних вузлів (елементів) цих об’єктів АТ і немож- ливості оперативного прийняття авіаперсоналом відповідних експлуатацій- них рішень. Як наслідок, збільшується кількість відмов і дострокового при- пинення експлуатації складних кошторисних об’єктів АТ, знижується рівень безпеки польотів повітряних суден. Мета роботи — вирішення актуальної науково-прикладної проблеми підвищення ефективності штатних систем контролю параметрів і якості аналізу параметричної інформації складних динамічних об’єктів АТ для за- безпечення оперативної підтримки прийняття авіаперсоналом експлуатацій- них рішень як у польоті, так і в міжпольотний період під час виконання опе- ративного технічного обслуговування. МОДЕЛЬ РЕАЛІЗАЦІЇ КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДУ ДІАГНОСТУВАННЯ Одним із перспективних шляхів вирішення вказаної проблеми для процесів поточного діагностування складних об’єктів АТ низького рівня контролепри- датності й оперативного прийняття рішення — є розробка нових комплекс- них розрахунково-інформаційних (РІ) методів із глибиною діагностування до конструктивного вузла (елемента), які реалізуються в середовищі гібрид- них динамічних автоматизованих систем діагностування та підтримки прийняття рішення (АСД ППР). У зв’язку з цим розроблено концептуальну інформаційну модель застосування автоматизованої оцінки поточного ТС складного об’єкта АТ із використанням наземних і бортових АСД ППР (рис. 1) та її аналітичну модель (рис. 2), яка базується на застосуванні нових РІ методів діагностування конструктивних вузлів (елементів) типових склад- них динамічних об’єктів АТ та інформаційних технологій, що реалізують їх у середовищі АСД ППР типу «Експерт-об’єкт АТ» [3]. На основі цих моделей комплексного інформаційно-аналітичного підходу до процесів діагностування типових складних об’єктів АТ пропо- нується до реалізації новий універсальний комплексний контрольно- розрахунковий (ККР) метод оперативної оцінки їх поточного ТС, який, на відміну від існуючих імовірнісних методів параметрично-трендового діаг- ностування, забезпечує послідовне комплексне детерміноване визначення виду поточного технічного діагнозу екземплярів об’єктів АТ у цілому і на Ю.М. Чоха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2013, № 2 18 поглиблених рівнях (до вузла/елемента) з одночасною пропозицією відповід- них технологічних рекомендацій авіаперсоналу з бази знань середовища АСД ППР. Це дозволяє істотно (у декілька разів) підвищити рівень якості аналізу параметричної інформації та знизити тривалість і працеємність про- цесів діагностування складних динамічних об’єктів без їх конструктивних доопрацювань. Реалізація ККР методу базується на детермінованому систем- ному аналізі параметрів у розширеному діагностичному просторі, яке забез- печується застосуванням робочих алгоритмів аналітичних (багатопарамет- ричних) інформативно-діагностичних моделей (ІДМ) їх робочих процесів, спеціалізованих баз знань авіафахівців, інформативно-пошукових методів ідентифікації поточного ТС кожного екземпляру об’єктів, що діагностують- ся, методик прогнозування динаміки деградації ТС, автоматизованих інди- кативних засобів оперативного інформування авіаперсоналу про результати діагностування з наданням йому конкретних технологічних рекомендацій для прийняття експлуатаційних рішень [3–5]. Особливостями реалізації цього методу на кожному з чотирьох умов- них етапів процесу діагностування типового складного об’єкта АТ є (рис. 3). I етап — формування бази поточних даних екземпляру типового об’єкта АТ у вигляді сукупності }{ вимiP виміряних і зареєстрованих штат- ною СКД поточних усереднених значень параметрів та умов зовнішнього середовища на усталеному режимі роботи цього екземпляра об’єкта АТ; приведення виміряних параметрів до стандартних атмосферних умов і діаг- ностичного режиму; подання сукупності }{ пр.вим.iP на вхід бази знань АСД ППР типу «Експерт-об’єкт АТ». II етап — кардинальне розширення поточної інформативно- діагностичної бази екземпляра об’єкта АТ шляхом реалізації спеціального Рис. 1. Концептуальна модель комплексного підходу до вирішення проблеми опе- ративного поглибленого діагностування складних технічних об’єктів інтерфейс Типовий складний об'єкт АТ Конкретне експлуатаційне рішення База знань типового об'єкта АТ Р1 Р2 Рn… {Pi вим.} Підсистема прямого контролю параметрів штатна СКД (1-й рівень) Підсистема непрямого контролю параметрів вузлів (2-й рівень) Підсистема непрямого контролю параметрів елементів (3-й рівень) Підсистема оцінки рівня льотної придатності Експлуатаційне рішення- рекомендація { } { } { }⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ∈ åêñï3 åêñï2 åêñï1 ïîò R R R R Розрахункові алгоритми Вирішальні правила розпізнавання “Еталони” виду технічного стану екземплярів об'єктів АТ Набір експлуатаційних рішень- рекомендацій {P* 1 розр} U1 {P* 1 розр} U1 {P* 2розр} U2 {P* 2розр} U2 {P* n розр} Un {P* n розр} Un {P* U i розр.} … E11 E21 En1 E12 E22 En2 E1n E2k Enz {P* E i розр.} … … … … … … … … матем. моделі сист. аналіз розпізн. та оцінка технічного стану матем. моделі системний аналіз ро зп ізн ав ан ня та оц інк а те хн ічн ог о с та ну аналітичні критерії розпізнавання та оцінки рівня ЛП … реєстрація обробка аналіз … ⎪ ⎪ ⎭ ⎪⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎨ ⎧ ∈ }{ }{ }{ експ3 експ2 експ1 пот R R R R Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі … Системні дослідження та інформаційні технології, 2013, № 2 19 розрахункового алгоритму багатопараметричної ІДМ його робочого процесу та формування розширеної поточної сукупності }{ * piP розрахункових пара- метрів, які характеризують поточний ТС як даного об’єкта АТ у цілому, так і його вузлів (елементів); подання сукупності }{ * piP на вхід блоку порівнян- ня значень параметрів у базі знань АСД ППР. IIІ етап — визначення виду поточного технічного діагнозу екземпляра об’єкта АТ шляхом порівняння поточної }{ * piP сукупності значень парамет- рів із «еталонною» сукупністю }{ * 0iP тих же параметрів того ж екземпляра об’єкта АТ, які виміряні й розраховані заздалегідь на початку його експлуа- тації та характеризують його справний ТС і зберігаються в архівному блоці бази знань АСД ППР. Після визначення сукупності відносних відхилень }/{}{}{ рр iii PPP =δ , що характеризують наявність або відсутність істотних відхилень параметрів, і застосування спеціальних вирішальних правил ви- значається як загальний технічний діагноз цього екземпляра об’єкта АТ, так і його оцінка на поглиблених рівнях (до конструктивного вузла / елемента); представлення результатів оцінки поточного діагнозу на вхід блоку експлуа- таційних рішень бази знань АСД ППР. Розрахунок «еталонної» сукупності параметрів вузлів (елементів) об’єкта АТ для справного технічного стану за алгоритмом ІДМ робочого процесу Конкретне екс- плуатаційне рішення для авіаперсоналу Вимір «еталон- ної» сукупності параметрів об’єкта АТ в цілому {Pi 0} Системний контроль і аналіз параметрів вузлів (елементів) об’єктів АТ в розширеній розрахунковій (непрямій) сукупності за алгорит- мом інформативно- діагностичної моделі робочого процесу Робочий процес типового складного динамічного об’єкта АТ Об’єктивний (прямий) поточний контроль і аналіз параметрів об’єкта АТ у цілому за даними вбудованої штатної системи {Pi вим} Зовнішні умови експ- луатації P1 пот … P2 пот Pi пот 444 3444 21 K * пот * пот * 2 * 1 iP iPPP ↓↓↓ ↓↓↓ 02010 iPPP K * * 2 * 1 iP P P M Розрахунок сукупності відхилень («нев’язок») поточ- ної сукупності параметрів об’єкта АТ порівняно з їх «еталонними» значеннями }/{ * 0 * пот * пот iii PPP = Кi max Розрахунок ком- бінованих інформа- тивно-діагностичних показників об’єкта АТ (КΣ пот) та застосування вирішальних правил ідентифікації поточ- ного технічного стану об'єкта АТ Ідентифікація несправного конструктивного вузла (елемента) об’єкта АТ за екстремумом інформативного відгуку діагностичного показника окремого вузла (Кі max (min)) Вид поточного технічного стану КΣпот∈КΣ3 Несправний, але працездатний СправнийНепраце- здатний КΣпот∈КΣ2 КΣпот∈КΣ1 КΣ пот КΣ пот }{ * потiP }{ * 0iP {Pi н} Кi . . . K2 K1 КΣ пот К1 K2 . . .K1 Рис. 2. Аналітична модель застосування комплексного контрольно-розрахункового методу діагностування динамічних об’єктів авіатехніки Ю.М. Чоха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2013, № 2 20 IV етап — визначення експлуатаційного рішення і технологічних ре- комендацій авіаперсоналу за результатами оцінки поточного технічного діаг- нозу шляхом надання спеціального інформаційного повідомлення й набору технологічних операцій, які заздалегідь розроблені для кожного можливого варіанту технічного діагнозу типового об’єкта АТ і зберігаються в архіві бази знань АСД ППР. Таким чином, принципово більш висока ефективність ККР методу в по- рівнянні з існуючими полягає в поєднанні сучасних інформаційних техноло- гій у вигляді сформованої бази знань, спеціальних розрахункових алгорит- мів, вирішальних правил та їх програмного забезпечення, які реалізуються в середовищі АСД ППР типу «Експерт-об’єкт АТ», із детермінованим ін- формаційним середовищем штатної СКД екземпляра типового об’єкта АТ. Таке поєднання інформаційних середовищ забезпечує високу оператив- ність оцінки виду поточного ТС, підтримку прийняття авіаперсоналом рі- шення і мінімальні працевитрати на процес діагностування складних об’єктів АТ на поглиблених рівнях. Також кардинальне підвищення рівнів параметричної інформативності об’єктів АТ та якості аналізу їх параметрів без істотних конструктивних доопрацювань, а також практичну можливість реалізації їх експлуатації за ТС із контролем параметрів. Однією з основних відмінностей ККР методу від існуючих є застосування методу порівняння ІДМ робочого процесу об’єкта АТ, який знаходиться у справному (еталон- ному) ТС, із ІДМ робочого процесу цього ж об’єкта, що знаходиться в поточ- ному ТС (рис. 4) [3]. Експлуатаційна дія на об’єкт IV Неруйнівний контроль Заміна Регулювання, пофілактика Діаг- ноз Прогноз Справний Н ес пр ав ни й ІІІ Типовий об’єкт контролю і діагностування (окремий екземпляр ГТД) nтн nтн Тт* Рп Вимірювання контрольованих параметрів і зовнішнього середовища Hn Vн Tн Рн ДО1→ σвх Вхідний пристрій КНТ Вихідний пристрій ТРДД в цілому КВТ КЗ ТВТ ТНТ Формування бази поточних даних (реєстрація, обробка виміряних контрольованих параметрів та приведення їх до САУ на усталеному режимі роботи екземпляру ГТД, визначення їх середніх значень за політ) Автоматизована Ручна І База поточних даних База концептуальних знань об'єкта Розрахунковий алгоритм ІДМ робочого процесу об'єкта АТ Обчис- лювач ІІ ДО8→ RΣ CR ДО2→ π* кн η* кн ДО3→ π* кв η* кв ДО4→ σкз ηзг ДО5→ π* тв η* тв ДО6→ π* тн η* тн ДО7→ Ас σс {Рi * в} Розширення поточної інформативно- діагностичної бази об'єкта АТ Конструктивні вузли і об'єкт в цілом у П оточні розрахункові парам етри {Рі * Р} Розшир ена база поточни х даних Порівняння поточних даних з початковими (еталонними) {?Рi}={Рі * Р}/{Рі 0} База експертних знань об'єкта АТ {Рi0 *} База експертних знань об’єкта АТ Ідентифікована несправність Визначення поточного технічного діагнозу об'єкта АТ Вироблення конкретного експлуатаційного рішення Рекомендації щодо усунення несправності База експертних знань об'єкта АТ) Рис. 3. Модель реалізації комплексного методу діагностування складного динаміч- ного об’єкта АТ (на прикладі авіадвигуна) Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі … Системні дослідження та інформаційні технології, 2013, № 2 21 Це дає можливість комплексно і більш глибоко, ніж у даний час, контро- лювати й оцінювати зміни ТС вузлів окремих екземплярів об’єктів АТ без їх конструктивних доопрацювань в умовах реальної експлуатації. Аналітична структура моделі умовного порівняння ІДМ поточного та еталонного ТС має наступний вигляд: ][ )( )( )( 00 Σ++== uyx tz tZ tZ iij j ij ij δδδϕδ , де ixδ , iyδ — відповідно відносні відхилення поточних значень вимірюваних і розрахун- кових контрольованих параметрів об’єкта АТ від їх початкових значень, які відповідають технічним умовам, Σu — сумарна похибка вимірювання (роз- рахунку) i -х параметрів ІДМ. МОДЕЛІ ПРАКТИЧНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДУ ДІАГНОСТУВАННЯ АВІАДВИГУНІВ Виходячи із суті запропонованої моделі реалізації комплексного контроль- но-розрахункового методу поточного контролю і оцінки ТС складних ди- намічних об’єктів АТ, запропоновано функціонально-аналітичну (рис. 5) і структурно-інформаційну моделі автоматизованої системи діагностування та підтримки прийняття рішень типу «Експерт-об’єкт АТ» (рис. 6), які пояс- нюють процеси взаємодії бази знань і функціонування АСД ППР у процесах діагностування екземплярів об’єктів АТ [3]. При цьому прикладна модель АСД ППР типового об’єкта АТ має задо- вольняти наступним аналітичним моделям його технічних станів: • аналітична інформативно-діагностична модель робочого процесу об’єкта АТ для справного (еталонного) технічного стану (ТС): });({)( 0НОМ00 tYXftZ i == ; • аналітична інформативно-діагностична модель робочого процесу об’єкта АТ для несправного ТС: });({)( max iiiis tYXftZ ≥= , Порівняння ІДМ )0(0/)()( tjZitjZitjZ =δ Індивідуальна ІДМ поточного технічного стану об’єкта АТ )( jj tZ Індивідуальна ІДМ справного технічного стану об’єкта АТ )0(0 tjZ Справний )0,1()( Σ±= uitjZδ Несправний, але працездатний ⎩ ⎨ ⎧ Σ<Δ−Σ Δ< −≤− ++≤+ ΣΣ )0,1()()доп( )доп0,1()()( 0,1 0,1 uZu ujZu itj it δ δ Визначення виду технічного діаг- нозу об’єкта АТ Непрацездатний ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ Δ−−< Δ+Σ+> Σ )доп )доп 0,1()( 0,1()( utjZ utjZ i i δ δ Рис. 4. Модель реалізації комплексного методу діагностування складного динаміч- ного об’єкта АТ (на прикладі авіадвигуна) Ю.М. Чоха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2013, № 2 22 або });;({)( max iiiis tYXftZ ≤= • аналітична інформативно-діагностична модель робочого процесу об’єкта АТ для поточного ТС: )}.(або)({});({)( * 00 isiiij tZtZtYXftZ jj ∈== Граничні умови: • множина несправних ТС }{ iS об’єкта АТ кінцева: KK ||,,2,1,}{ SiSSi =∈ ; • множина окремих експлуатаційних несправностей }{ iO об’єкта АТ кінцева: KK ||,,2,1,}{ OiOOi =∈ ; • забезпечується повна сумісність АСД ППР зі штатною СКД, тобто має місце відповідність бази знань (БЗ), що міститься в середовищі АСД ППР ,});;{|(ББ minmaxHOMПРПАСД YYY базі поточних даних (БПД), сформова- ної штатною СКД типового об’єкта АТ :)})({|(ББД СКД ii tX )};({|БДП;;|БЗ СКДminmaxHOMПРПАСД ii tXYYY = База експертних знань (БЕЗ) 1 … і База концептуальних знань (БКЗ) 1 … j База правил управління знаннями (БП) 1 … k Система управління базами знань (СУ БЗ) Обчислювач (логічний вивід) Система управління базою поточних даних (СУ БПД) Типовий складний об'єкт контролю та діагностування Інтерфейс користувача (авіаперсоналу) Експлуатаційне рішення- рекомендація База поточних даних (БПД) 1 … n Штатна система вимірювання та реєстрації поточних значень контрольованих параметрів Керуюча дія авіаперсоналу на об’єкт діагностування Середовище АСД ППР «ЕКСПЕРТ – об'єкт АТ» Розрахунковий алгоритм ІДМ робочого процесу типового об'єкта АТ Рис. 5. Функціонально-аналітична модель реалізації комплексного контрольно- розрахункового методу діагностування Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі … Системні дослідження та інформаційні технології, 2013, № 2 23 • всі окремі екземпляри об’єктів АТ, що діагностуються, належать до класу об’єктів безперервної дії, тобто значення контрольованих параметрів і діагностичних ознак об’єктів змінюються за часом їх напрацювання безпе- рервно: ;)}({ ii tfX = • рішення-рекомендації для авіаперсоналу з питань експлуатації ;)}({ експ itR під час роботи АСД ППР залежать від значення функціоналу ,)}({ jj tZ який оцінює вид поточного технічного стану об’єкта діагносту- вання (тобто, вид його технічного діагнозу): .)}({)}({ експ jji tZftR = УМОВИ ПРАКТИЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДУ Для практичного застосування цього методу діагностування потрібно вико- нати наступні умови: • визначення Замовником конкретних типів об’єктів АТ, які потребу- ють оперативного діагностування та автоматизованої підтримки прийняття рішення в умовах експлуатації; • наявність теоретичних і практичних основ побудови спеціалізованих гібридних динамічних автоматизованих систем діагностування складних об’єктів; • наявність сформованого колективу фахівців-розробників (експертів, інженерів по знаннях і системних програмістів); • забезпечення фінансової підтримки; • реалізація прикладних методик синтезу адекватних багатопарамет- ричних інформативно-діагностичних моделей робочих процесів типових об’єктів АТ; • використання спеціальних методів оперативної ідентифікації виду поточного ТС окремих екземплярів об’єктів діагностування без їх демонту- вання; • застосування сучасного програмного забезпечення для моделювання середовищ спеціалізованих баз знань автоматизованих систем; Типовий об’єкт АТ, що діагностується Xi(tі) Yном(max/min) ≡Xi(tі) Uупр(tі) μупр(tі) ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ∈ )( )( )( * 00 isi ii tZ tZ tZ Процес ТО (ЛТЕ) Інформаційне середовище штатної СКД Rексп.(tі) Інформаційне середовище АСД ППР Рис. 6. Структурно-інформаційна модель АСД ППР типу «Експерт-об’єкт АТ» Ю.М. Чоха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2013, № 2 24 • використання новітніх інструментальних засобів обробки і відобра- ження різних видів інформації. ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ РЕАЛІЗАЦІЇ КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДУ В СЕРЕДОВИЩІ АСД ППР ТИПУ «ЕКСПЕРТ-ОБ’ЄКТ АТ» Для апробації комплексного контрольно-розрахункового методу і виконання зазначених умов його реалізації на конкретних складних об’єктах АТ (різно- типових авіадвигунах) розроблено: • Прикладні методики та розрахункові алгоритми аналітичних ІДМ робочих процесів двоконтурних газотурбінних двигунів [3], в яких вико- ристовується повна система нелінійних рівнянь і критеріїв динамічної по- дібності, що описує параметри на вході й виході кожного конструктивного вузла проточної частини, враховує їх спільну роботу і закони управління на усталених режимах роботи. Це дозволяє істотно (більш, ніж на порядок) розширити інформативно-діагностичну базу об’єктів АТ низького рівня контролепридатності й дає можливість визначити зміну параметрів вузлів (елементів) у залежності від різновидів можливих експлуатаційних пошко- джень. Працездатність і адекватність ІДМ забезпечується реалізацією мето- ду лінійної оптимізації параметрів із обмеженням за технічними умовами, а їх підтвердження здійснюється шляхом порівняння отриманих результатів аналітичного моделювання з відомими тестовими експериментальними да- ними за окремими типами авіадвигунів, отриманих в ОКБ їх виробників, а також із даними комплексних експериментальних досліджень, що викона- ні на натурному газодинамічному стенді типового авіадвигуна. • Алгоритм реалізації нового виду інформативно-пошукового підходу для оперативного автоматизованого розпізнавання у вигляді комбінованого функціонально-тестового (КФТ) методу ідентифікації [4]. Цей метод, на відміну від існуючих функціональних або тестових методів ідентифікації, базується на використанні послідовної комбінації спеціальних розрахунко- во-функціональних алгоритмів і вирішальних тестових правил для ідентифі- кації виду поточного ТС як окремих екземплярів складних об’єктів АТ, які діагностуються в цілому, так і їх конструктивних вузлів. Цей метод реалізо- вано у вигляді робочих алгоритмів і адаптовано у межах вищерозглянутого ККР методу діагностування об’єктів АТ на чотирьох умовних етапах із за- стосуванням чітких вирішальних правил на прикладі діагностування типо- вих складних об’єктів АТ (типу авіадвигунів). • Узагальнений алгоритм вирішення задачі діагностики типових склад- них динамічних об’єктів АТ до вузла ККР методом у поєднанні з алгорит- мами реалізації КФТ методу ідентифікації на прикладах різнотипних двигунів і автоматизований інформантивно-діагностичний сигналізатор [5] із варіантами баз знань і програмного забезпечення, які практично реалізу- ють їх у середовищі АСД ППР типу «Експерт–об’єкт АТ» для підтримки прийняття експлуатаційних рішень. Результати тестової апробації запропонованого методу демонструють його працездатність, достовірність, ефективність і можливість реалізації в ре- альних умовах експлуатації складних об’єктів АТ на авіапідприємствах. При цьому показано, що використання автоматизованих АСД ППР на всіх етапах процесу оцінки ТС силової установки до конструктивного вузла дозволяє Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі … Системні дослідження та інформаційні технології, 2013, № 2 25 забезпечити збільшення рівня його оперативності в 3,3 рази (для силової установки Як-40) і в 2,7 рази (для силової установки Іл-76), а рівень якості аналізу параметричної інформації в процесах діагностування таких склад- них об’єктів АТ підвищується в два рази. Це призводить до кардинального якісного підвищення рівня парамет- ричної інформативності процесів їх діагностування від існуючого низького до високого рівня без значних економічних витрат і дозволяє в значній мірі знизити показники тривалості й працеємності цього процесу. ВИСНОВКИ До переваг розглянутого ККР методу діагностування складних динамічних об’єктів АТ із застосуванням середовищ автоматизованих систем підтримки прийняття рішень варто віднести: • універсальність застосування методу для різнотипових об’єктів АТ; • оперативність визначення оцінки поточного технічного стану кож- ного окремого екземпляру об’єкта АТ, що діагностується, без його демон- тажу з повітряного судна в умовах експлуатації з визначенням конкретних технологічних рекомендацій авіаперсоналу для підтримки прийняття екс- плуатаційного рішення; • мінімальні працевитрати на технологію діагностування складного об’єкта АТ у цілому і його окремих конструктивних вузлів; • забезпечення діагностування типових об’єктів АТ на поглиблених рівнях (до конструктивного вузла / елемента); • кардинальне підвищення рівнів параметричної інформативності, контролепридатності і експлуатаційної технологічності без істотних конструктивних доопрацювань сучасних об’єктів АТ; • значне підвищення рівнів автоматизації та інформаційного забезпе- чення процесів діагностування складних динамічних об’єктів АТ; • практичне забезпечення можливості реалізації стратегії технічного обслуговування об’єктів АТ за технічним станом із контролем параметрів. ЛІТЕРАТУРА 1. Морозов A.A., Ященко В.А. Ситуационные центры: информационные техноло- гии будущего. — К.: Інтертехнодрук, 2008. — 332 с. 2. Бабак В.П., Харченко В.П., Максимов В.О. Безпека авіації — К.: Техніка, 2004. — 584 с. 3. Чоха Ю.М., Кретов В.В. Прикладні автоматизовані системи діагностування та підтримки прийняття експлуатаційних рішень: Методи, моделі, інфор- маційні технології: монографія. — Київ: Ун-т Україна, 2010. — 488 с. 4. Патент 34671 Україна, МПК G07C 3/00. Спосіб комбінований функціонально- тестовий оперативної оцінки технічного діагнозу газотурбінного двигуна і його конструктивних вузлів проточної частини / Чоха Ю.М. — Опубл. 26.08.2008, Бюл. № 16. 5. Патент 30615 Україна, МПК G07C 3/14. Сигналізатор автоматизований інформативно-діагностичний для оперативної оцінки технічного діагнозу складних динамічних об’єктів технічної експлуатації / Чоха Ю.М. — Опубл. 11.03.2008, Бюл. № 5. Поступила 15.12.2012
id journaliasakpiua-article-45617
institution System research and information technologies
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
last_indexed 2025-07-17T10:19:02Z
publishDate 2013
publisher The National Technical University of Ukraine &quot;Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute&quot;
record_format ojs
resource_txt_mv journaliasakpiua/74/add8f363271b90d5382cc6a01750e174.pdf
spelling journaliasakpiua-article-456172018-03-30T15:14:54Z Implementation of a comprehensive method of the complex objects diagnosis in the environment of the automated system of decision-making support Реализация комплексного метода диагностирования сложных объектов в среде автоматизированной системы поддержки принятия решений Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь Chokha, Yu. M. Methodological stages of application of the universal complex control and calculated method and the peculiarities of its practical implementation in the environment of automated calculation-information systems are considered to ensure operational depth assessment of the current technical condition of aircraft. The conceptual, analytical and functional models of this method using are proposed on the example of the implementation of the complex approach in the surgical in-depth diagnosis of the typical gas turbine engine with the use of the environment of the automated system of decision support «EXPERT object ». References to the technical solutions obtained by the author, which confirm the scientific novelty and practical significance of the developed method of complex dynamic technical objects diagnosis in terms of their regular use for the intended purpose, are made. Conditions for the practical application of this method are determined. Рассмотрены методологические этапы применения универсального комплексного контрольно-рассчетного метода и особенности его практической реализации в среде автоматизированных рассчетно-информационных систем для обеспечения оперативной углубленной оценки текущего технического состояния типовых сложных объектов авиатехники. При этом предложены концептуальная, аналитическая и функциональная модели применения данного метода на примере реализации комплексного подхода при проведении оперативного углубленного диагностирования типового газотурбинного двигателя с использованием среды автоматизированной системы поддержки принятия решений &quot;ЭКСПЕРТ-объект АТ&quot;. Приведены ссылки на полученные автором технические решения, которые подтверждают научную новизну и практическую значимость разработанного метода диагностирования сложных динамичных технических объектов в условиях их регулярного применения по назначению. Определены условия практического применения этого метода. Розглядаються методологічні етапи здійснення універсального комплексного контро- льно-розрахункового методу й особливості його практичної реалізації в середовищі автоматизованих розрахунково-інформаційних систем для забезпечення оперативної поглибленої оцінки поточного технічного стану типових складних об’єктів авіатехніки. При цьому надаються концептуальна, аналітична та функціональна моделі застосування цього методу на прикладі реалізації комплексного підходу до проведення оперативного поглибленого діагностування типового газотурбінного двигуна із застосуванням середовища автоматизованої системи підтримки прийняття рішень &quot;ЕКСПЕРТ-об’єкт АТ&quot;. Подаються посилання на отримані технічні рішення, які підтверджують наукову новизну та практичну значимість розробленого методу діагностування складних динамічних технічних об’єктів в умовах їх регулярного використання за призначенням. The National Technical University of Ukraine &quot;Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute&quot; 2013-06-19 Article Article application/pdf https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/45617 System research and information technologies; No. 2 (2013); 16-25 Системные исследования и информационные технологии; № 2 (2013); 16-25 Системні дослідження та інформаційні технології; № 2 (2013); 16-25 2308-8893 1681-6048 uk https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/45617/41828 Copyright (c) 2021 System research and information technologies
spellingShingle Chokha, Yu. M.
Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
title Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
title_alt Implementation of a comprehensive method of the complex objects diagnosis in the environment of the automated system of decision-making support
Реализация комплексного метода диагностирования сложных объектов в среде автоматизированной системы поддержки принятия решений
title_full Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
title_fullStr Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
title_full_unstemmed Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
title_short Реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
title_sort реалізація комплексного методу діагностування складних об’єктів у середовищі автоматизованої системи підтримки прийняття рішеннь
url https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/45617
work_keys_str_mv AT chokhayum implementationofacomprehensivemethodofthecomplexobjectsdiagnosisintheenvironmentoftheautomatedsystemofdecisionmakingsupport
AT chokhayum realizaciâkompleksnogometodadiagnostirovaniâsložnyhobʺektovvsredeavtomatizirovannojsistemypodderžkiprinâtiârešenij
AT chokhayum realízacíâkompleksnogometodudíagnostuvannâskladnihobêktívuseredoviŝíavtomatizovanoísistemipídtrimkiprijnâttâríšennʹ

Similar Items