Управление техническим состоянием динамических систем

Управление техническим состоянием
динамических систем
Буравлев А.И. и др. Управление техническим состоянием динамических систем. /
А.И.Буравлев, Б.И.Доценко, И.Е.Казаков; Под общ. ред. И.Е.Казакова. - М.: Машиностроение. 1995. - 240 с.
ББК 32.965 Б90 УДК 681.5 ISBN 5-217-02518-2
Рецензент доктор техн.наук проф. В.Ф.Воскобоев
АВТОРЫ: Буравлев Александр Иванович, Доценко Борис Иванович, Казаков Игорь
Ефимович
АННОТАЦИЯ
Эффективность автоматических и полуавтоматических систем зависит от их технического состояния, которое в процессе эксплуатации изменяется. В книге излагаются проблемы управления техническим состоянием таких систем.
Рассматриваются модели управления техническим состоянием, методы и алгоритмы
управления и средства их обеспечения.
1
Рассчитана на специалистов, занимающихся разработкой, исследованием и эксплуатацией динамических систем различного назначения.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В различных областях практической деятельности человека широко применяются
технические устройства: полуавтоматические и автоматические динамические системы.
Динамическая система - это некоторая структура, представляющая собой совокупность взаимосвязанных элементов различной природы, предназначенная для выполнения определенных операций и осуществляющая направленный процесс преобразования во времени материи и информации.
Функционирование сложной динамической системы происходит при действии различных случайных факторов как со стороны внешней среды, так и естественно возникающих внутри ее случайных возмущений, отказов. Внешняя среда, в которой
функционирует система, может вносить неопределенность, случайность исходных
данных, ситуаций, случайным образом изменять характер взаимодействия между
составными частями. Внутри системы также могут возникать случайные возмущения, представляющие собой ошибки измерения, преобразования информации, действие различного рода помех, вследствие проявления принципиально неучтенных
объективно действующих причин. Таким образом, процессы, протекающие в динамической системе, вследствие неопределенности ситуаций и случайных возмущений, принципиально являются стохастическими.
Эффективность функционирования динамических систем зависит от их технического состояния. В процессе эксплуатации, если не применять специальных мер, техническое состояние динамической системы ухудшается. В связи с этим вытекает
проблема управления техническим состоянием динамических систем.
Общая проблема управления техническим состоянием включает в себя следующие
общие аспекты:
― оптимальная организация контроля за изменением технического состояния;
― эффективные методы контроля и прогнозирования, определение моментов
проведения профилактических работ (восстановлении);
― определение оптимального объема профилактических работ;
― работы по восстановлению при минимальных затратах.
Практическое решение проблемы обеспечения высокого уровня надежности динамической системы достигается путем разработки автоматизированной системы
управления техническим состоянием (АСУ ТС) с соответствующими программно техническими средствами.
В данной книге рассмотрена общая методология, методы и алгоритмы управления
техническим состоянием динамических систем на основе статистической теории оптимальных сложных систем. Изложены модели динамических систем и принципы
управления их техническим состоянием.
Рассмотрены модели непараметрического и параметрического контроля и диагностирования. Описаны алгоритмы контроля и диагностирования динамических систем. Рассмотрены пути построения математических моделей и алгоритмов управлении техническим состоянием динамических систем дли различных режимов их эксплуатации: хранения, технического обслуживания, восстановления. Обсуждаются
2
задачи аппаратного, программного и метрологического обеспечения средств контроля и диагностирования технического состояния систем . Наконец рассмотрены
критерии и методика технико-экономического обоснования характеристик средств
контроля, структурно-параметрического синима программ управления техническим
состоянием динамических систем.
Основной материал книги базируется на работах авторов, но использованы достижения современной науки из этой области. При написании книги был использован
не применявшийся ранее единый подход к описанию процессов эксплуатации, основанный, основанный на статистической теории оптимального управления, рассмотрены вопросы структурно-параметрического синтеза программ управления техническим состоянием по обобщенному критерию «Стоимость готовность эффективность».
Такие направления и задачи не рассматривались в известных в настоящее время
работах по техническому обслуживанию и эксплуатации сложных систем.
В современной литературе недостаточно освещены также проблемы метрологического обеспечения существующих средств контроля и диагностики, особенно для
дискретных систем и систем со случайными изменениями структур.
Изложение всех этих вопросов в предлагаемой книге существенно расширяет возможность теории управления техническим состоянием динамических систем и создает прочную базу для проектирования АСУ ТС.
Авторы признательны рецензенту профессору Воскобоеву В.Ф., замечания которого
учтены и способствовали улучшению книги.
3
Список литературы
1. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход / Пер. с нем. М.: Радио и связь, 1988, 389 с.
2. Барзилович Е.Ю., Воскобоев В.Ф. Эксплуатация авиационных систем по состоянию (элементы теории). М.: Транспорт, 1981, 197 с.
3. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.:
Высшая школа, 1982, 231 с.
4. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности / Пер. с англ. М.:
Сов. Радио , 1969, 488 с.
5. Боровков А.А. Математическая статистика М., 1984, 472 с.
6. Белов В.В., Воробьев Е.М., Шаталов В.Е. Теория графов. М.: Высшая школа,
1976, 392 с.
7. Беллман Р. Динамическое программирование. М.: ИЛ, 1960, 360 с.
8. Беляев Ю.К. Вероятностные методы выборочного контроля. М.: Наука, 1975.
407 с.
9. Волков Л.И. Управление эксплуатацией летательных комплексов. М.: Высшая
школа, 1981. 368 с.
10. Дедков В.К., Северцев Н.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем.
М.: Высшая школа, 1976. 405 с.
11. Доценко Б.И. Диагностирование динамических систем. Киев: Технiка, 1983.
159 с.
12. Дуб Д.Ж. Вероятностные процессы. М.: ИЛ, 1956
13. Евланов Л.Г. Контроль динамических систем. М.: Наука, 1979, 432 с.
14. Казаков И.Е. Статистическая динамика систем с переменной структурой. М.:
Наука, 1977. 421 с.
15. Казаков И.Е., Артемьев Е.М. Оптимизация динамических систем случайной
структуры. М.: Наука , 1980. 387 с.
16. Казаков И.Е., Гладков Д.И. Методы оптимизации стохастических систем. М.:
Наука, 1987 . 304 с.
17. Королюк B.C.,Турбин А.Ф. Полумарковские процессы и их приложение. Киев:
Наукова Думка, 1976. 184 с.
18. Назин А.В., Позняк А.С. Адаптивный выбор вариантов. Рекуррентные алгоритмы. М.: Наука, 1986. 287 с.
19. Новиков B.C. Техническая эксплуатация авиационного радиоэлектронного
оборудования. М.: Транспорт. 1987. 261 с.
20. Поспелов Д.А. Вероятностные автоматы. М.: Энергия, 1970. 88 с.
21. Основы технической диагностики./ Под ред. П.П. Пархоменко. М.: Энергия.
1976: 464 с. I
22. Пугачев B.C., Синицин И.Н. Стохастические дифференциальные системы. М,:
Наука, 1985. 506 с.
23. Растригин Л.А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинатне, 1981. 386 с.
4
24. Растригин Л.А., Рипа К.К., Тарасенко Г.С. Адаптация случайного поиска. Рига, Зинатне, 1978, 248 с.
25. Смирнов Н.М., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по
состоянию. М,: Транспорт, 1987, 272 с.
26. Срагович В.Г. Адаптивное управление. М,: Наука, 1981, 384 с.
27. Сильвестров Д.С. Полумарковские процессы с дискретным множеством состояний. М.: Сов. радио, 1980, 272 с.
28. Надежность технических систем: Справочник. / Под ред. И.А.Ушакова. М.:
Радио и связь, 1987, 608 с.
5