Техническая диагностика

Ширина полосы пропускания  ОД составляет от 0 до 2,7 , а диапазон существенных частот на уровне 0.1 от 0 до 14 .

Наилучшие результаты при  диагностировании были получены для  контролируемых частот от 0,25 до 6,25 при использовании 25 отсчетов частотной характеристики, взятых с шагом 0,25.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2Структурная схема объекта диагностирования

 

На рис. 1.3 показана зависимостьD оценки достоверности диагностирования  от относительной среднеквадратической погрешности измерения амплитудных частотных характеристик σ _A при поиске одиночных параметрических дефектов и контроле всех прямых показателей ДМ на множестве контрольных точек {1,2,3,4,11,12,14,15,17,19}.

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.3 Влияние погрешностей измерения частотных характеристик надостоверность диагностирования D при поиске одиночных параметрических дефектов для различных относительных отклонений параметров:

(1 – δ = 0,4; 2 –  δ = 0,3; 3 – δ = 0,2; 4 – δ = 0,1)

Параметром семейства  графиков является величина относительного отклонения δ прямого показателя ДМ от номинала (степень дефекта). Значительные отклонения прямых показателей (δ = 0,4) при погрешностях от 0,01 до 0,03 обусловливают меньшие значения D, чем для случаев δ = 0,2 и δ = 0,3, что можно объяснить применением функций чувствительности только первого порядка при поиске дефектов. При малых значениях достоверность диагностирования принимает значения меньше единицы, поскольку в объекте имеет место пара неразличимых параметрических дефектов в ДЭ № 8 и № 7.Оценка достоверности диагностирования вычислялась согласно  формуле:

 

                                                   , ⁷                                            (1.4)

 

где, − оценка вероятности правильного определения i-го технического состояния (i-го одиночного дефекта) ОД;

M – число возможных технических состояний.

Величину  при условии, что средства диагностирования могут находиться только в исправном состоянии, вычисляют по формуле:

 

                                                      ,                                           (1.5)

 

где, − априорная вероятность нахождения ОД в состоянии i;

− число испытаний  в состоянии i, при которых зафиксировано состояние i;

N_i− общее число испытаний для состояния i.

⁸При определении оценок достоверности диагностирования D далее все дефекты считались равновероятными ,,, для вычислений использовалась формула:

                                                    ,                                           (1.6)

 

На рис. 1.4 показана зависимость для случая поиска одиночных структурных дефектов без учета и с учетом КЭД (из числа контролируемых удалены ДЭ № 8 и № 9 как входящие в классы эквивалентных дефектов).

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.4 Влияние погрешностей измерения частотных характеристик на достоверность диагностирования при поиске одиночных структурных дефектов(1 – без учета КЭД; 2 – с учетом КЭД)

 

Из графиков видно, что  при значительных погрешностях измерений ( от 0,08 до 0,09) полученные оценки достоверности D не хуже, чем для алгоритма поиска параметрических дефектов. Поэтому в условиях наличия погрешностей измерения частотных характеристик предпочтительнее использовать алгоритм поиска структурных дефектов, поскольку при его реализации меньше объем вычислений.

Для оценки влияния степени  неадекватности используемой ДМ на достоверность  диагностирования было проведено статистическое моделирование процессов поиска дефектов в условиях изменения номинальных  значений параметров передаточных функций  ДЭ по нормальному закону с заданным средним и дисперсией, т.е. моделировалось наличие относительной среднеквадратической погрешности  задания параметров структурной схемы. Зависимости при = 0,03, δ = 0,4 для множеств {1,2,3,4,11,14,15,17} и{1,2,3,4,11,12,14,15,17,19} контрольных точек приведены на рис. 1.5.Были определены доверительные интервалы для оценок D, которые, как известно, асимптотически нормально распределены со средним и дисперсией , где .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.5 Влияние неадекватности ДМ на величину достоверностидиагностирования при поиске параметрических дефектов

(1 – с использованием  множества контрольных точек  {1,2,3,4,11,12,14,15,17,19}; 2 – с использованием множества контрольных точек {1,2,3,4,11,14,15,17})

 

Были определены доверительные  интервалы для оценок D, которые, как известно, асимптотически нормально распределены со средним и дисперсией , где . Поскольку при проведении экспериментов было принято , , , то . Границы доверительного интервала , определялись из уравнения:

 

                   ,                      (1.7)

 

где, определяется для доверительной вероятности α из уравнения:

 

                                          ,                                       (1.8)

                                           ,                                (1.9)

 

Для доверительной вероятности  α = 0,9, используя уравнение, из таблиц нашли = 1,65 .

Для оценки в результате решения уравнения были получены границы доверительного интервала , . В итоге аналогичных вычислений для значения оценки получены , . Поскольку объем выборки при проведении статистического моделирования был одним и тем же для всех полученных зависимостей, проведенные вычисления дают доверительные оценки для всех этих зависимостей.

Вывод: В данном разделе мы ознакомились с общими понятиями и терминами диагностики, с неисправностями и отказами, возникающими при эксплуатации транспортных средств, изучили параметры диагностики и произвели оценку достоверности диагностирования.

 

¹Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М.: Изд-во стандартов.;

² Абрамович М. И., Бабайлов В. М., Либер В. Е. и др. Диоды и тиристоры в преобразовательных установках: Энергоатомиздат, 2008

³Беспалов Н. Н. Исследование ВАХ силовых полупроводниковых приборов в состоянии низкой проводимости и требования к испытательной аппаратуре (Н. Н. Беспалов, Ю. М. Голембиовский, Н. В., 2009

⁴Грузовые электровозы переменного тока: Справочник / З.М. Дубровский, В.И. Попов, Б.А. Тушканов. – М.: Транспорт, 2010

⁵Зорохович А.Е., Крылов С.С. Основы электротехники для локомотивных бригад: Учебник для технических школ. – М.: Транспорт, 2009

⁶Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М.: Изд-во стандартов.;

⁷Калинин В.К. Электровозы и электропоезда. – М.: Транспорт, 2008

⁸Папченков СИ. Электрические аппараты и схемы тягового подвижного состава. – М.: УМК МПС, 2009