Русский язык _ 5 кл _ 03-02-15 Тема: Фонетика. Орфоэпия.;pdf

На правах рукописи
Савчиц Артем Вячеславович
СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УЗЛОВ
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ОТКРЫТИЕМ НАПРАВЛЯЮЩЕГО АППАРАТА
ГИДРОАГРЕГАТА
05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы
(в машиностроении)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Волгоград – 2014
Работа выполнена на кафедре «Автоматика, электроника и вычислительная
техника» в Волжском политехническом институте (филиал) федерального
государственного
бюджетного
образовательного
учреждения
высшего
профессионального образования «Волгоградский государственный технический
университет» (ВолгГТУ) Министерства образования и науки РФ.
Научный руководитель
доктор технических наук, доцент
Гольцов Анатолий Сергеевич.
Официальные оппоненты:
Коршунов Геннадий Иванович,
доктор технических наук, профессор,
Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения, кафедра
«Инноватики и управления качеством»,
профессор;
Мокичева Юлия Владимировна,
кандидат технических наук, доцент,
Национальный исследовательский
университет «МЭИ»
филиал в г. Волжском, кафедра
«Автоматизация технологических
процессов и производств», доцент.
Ведущая организация
ФГБОУ ВПО «Воронежский
государственный технический
университет» (ВГТУ), г. Воронеж.
Защита состоится 23 мая 2014 г. в 10:00 часов на заседании
диссертационного совета Д212.028.05, созданного на базе Волгоградского
государственного технического университета по адресу: 400005, г. Волгоград, пр.
Ленина, 28, ауд. 209.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского
государственного технического университета.
Автореферат разослан «___»
2014 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета
Авдеюк Оксана Алексеевна
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Гидроэлектростанции занимают второе
место в России по выработке электроэнергии населению и промышленности.
Качество и надежность поставляемой электроэнергии является основной целью
их деятельности. За время эксплуатации основного электрогенерирующего
оборудования – гидроагрегатов, неминуемо развитие износа их основных узлов,
несмотря на применяемые износоустойчивые материалы при конструировании
гидроагрегата.
Эксплуатационный износ узлов гидроагрегата негативно сказывается на
работе всего гидроагрегата, приводя к
снижению точности открытия
направляющего аппарата и поворота лопастей рабочего колеса, регулированию
частоты и активной мощности гидроагрегата, индексного КПД гидроагрегата. Так
же чрезмерный износ может привести к возникновению неисправности или к
серьезной аварии.
Наличие аварийной ситуации неизбежно влечет за собой останов
гидроагрегата для проведения ремонтных работ, которые в зависимости от
сложности возникшей неисправности, могут занять от 3-х дней до нескольких
недель. Останов гидроагрегата повлечет за собой затраты, связанные с
ремонтными работами и потерями от недополученной прибыли.
В последние годы широко внедряются подсистемы группового
регулирования мощности (ГРАМ) на гидростанциях России, не стала
исключением и Волжская ГЭС. В связи с этим были разработаны новые
стандарты и руководящие документы, устанавливающие повышенные требования
к надежности работы оборудования ГЭС, а именно гидроагрегатов.
Одним из способов повышения надежности работы гидроагрегатов является
использование систем диагностики технического состояния его узлов. Но система
управления гидроагрегатами Волжской ГЭС, на базе программно-технического
комплекса (ПТК) "Овация" не сможет решить такую задачу, так как кроме
системы вибродиагностики комплекс не имеет других систем диагностики.
Из всех узлов гидроагрегата можно выделить один из основных - это
направляющий аппарат, а точнее система управления его открытием.
Направляющий аппарат позволяет регулировать мощность гидротурбины
агрегата, а соответственно и всего гидроагрегата. Основной элемент системы
управления открытием НА – электрогидравлический преобразователь (ЭГП),
состоящий из главного золотника и сервомотора. Выход из строя или чрезмерный
износ одного из элементов ЭГП, может повлечь за собой серьезные последствия,
сказывающиеся на точности поддержания полезной мощности гидроагрегата,
скорости вращения ротора и соответственно его КПД, а так же может привести к
серьезной аварии.
Наличие системы диагностики позволило бы предвидеть возникновение и
развитие неисправностей в ЭГП, а так же ликвидировать возникающие
неисправности до того момента когда они станут причинами серьезной аварии.
3
Вышеизложенное определяет целесообразность и актуальность проведения
исследований, направленных на разработку системы диагностики сервомотора и
главного золотника системы управления открытием направляющего аппарата
гидроагрегата Волжской ГЭС.
Степень разработанности темы исследования. В области технической
диагностики сервомоторов и золотников наиболее значимы работы авторов: Н.В.
Богдан, Т.А. Сырицын, R. Iserman L.Tieying, L.Shiqiang, M. A. Sepasi, Y.
Goharrizi, S.X. Ding и многих других.
Существующие методы диагностики технического состояния принято
разделять на две категории: обнаружение отклонений в диагностируемом
оборудовании и диагностику неисправностей.
Обнаружение неисправностей проводят методами, основанными на анализе
пределов, трендов, математических моделей оборудования и (или)
измерительного канала. Методы анализа пределов или трендов просты в
реализации, но при этом обладают существенным недостатком, связанным с
появлением ложной диагностической информации
из-за некорректно
установленных пределов. Применение математических моделей позволяет
устранить данный недостаток, но не для любого оборудования можно составить
математическую модель, которую можно было бы использовать в
диагностических целях. Так как для моделей необходимы значения параметров,
измерение которых может не осуществляться. В этой области известны работы
авторов: Э.П. Сейдж, S.X. Ding, Y.A. Chinniah, R. Iserman, B. Razavi, M. Witczak,
F.P. Wijnheijmer.
Наиболее перспективными методами
диагностики неисправностей
являются методы суждений (умозаключений), аппроксимации, искусственного
интеллекта, статистическими подходами (в том числе и контрольные карты) и
распознаваниями образов. Они позволяют локализовать неисправность, а именно
указать ее тип и место нахождения в оборудовании. Реализация этих методов
(методы искусственного интеллекта) сложна и требует обширных знаний (методы
суждений) о диагностируемом оборудовании. В этой области известны работы
авторов: Ю.В Царев, Д.Химмельблау, Х. Кумэ, B.A. Ogunnaike, D.Montgomery,
однако данные исследования ранее не применялись к технической диагностики
сервомоторов и золотников.
Объектом исследования является электрогидравлический преобразователь
системы управления открытием направляющего аппарата, состоящий из главного
золотника и сервомотора.
Целью работы является обнаружение неисправностей на ранних стадиях
их зарождения в главном золотнике и сервомоторе электрогидравлического
преобразователя системы управления открытием направляющего аппарата
гидроагрегата за счет разработки автоматизированной системы диагностики их
технического состояния.
Для достижения указанной цели в работе решены следующие задачи:
1. Проведен анализ существующих методов для диагностики технического
состояния главного золотника и сервомотора электрогидравлического
4
преобразователя системы управления открытием направляющего аппарата
гидроагрегата;
2.Для системы диагностики разработаны математические модели динамики
перемещения штока сервомотора и главного золотника. Осуществлена проверка
разработанных математических моделей на адекватность;
3. Для повышения точности математической модели сервомотора была
предложена методика оценки силы, действующей на шток сервомотора со
стороны направляющего аппарата гидроагрегата;
4. На основе проведенного статистического анализа были построены
базовые контрольные карты диагностических коэффициентов математических
моделей перемещений штока сервомотора и главного золотника;
5. На основе полученных базовых контрольных карт диагностических
коэффициентов был осуществлен диагностический анализ технического
состояния главного золотника и сервомотора однотипных гидроагрегатов;
6. На базе ПТК "Овация" разработан макет организации информационноизмерительной системы для диагностики технического состояния главного
золотника и сервомотора.
Методы исследования. Методы оптимизации и теория систем, численные
методы, статистические методы, теория механизмов и машин, теория
гидравлических систем.
В работе получены результаты, отличающиеся научной новизной:
1. Математические модели сервомотора и главного золотника системы
управления направляющим аппаратом гидроагрегата, отличающиеся тем, что они
учитывают нелинейности протекающих в них процессов, и используются в
системе диагностики;
2. Контрольные карты диагностических коэффициентов математических
моделей сервомотора и главного золотника, отличающиеся тем, что учитывают
реальные условия работы гидроагрегата и их формируют в реальном масштабе
времени;
3. Макет информационно-измерительной системы, отличающейся тем, что
осуществляет в реальном масштабе времени диагностику технического состояния
сервомотора и главного золотника электрогидравлического преобразователя
системы управления открытием направляющего аппарата гидроагрегата.
Достоверность исследования подтверждена математическими выводами и
экспериментальными данными.
Практическая ценность состоит в разработке макета информационноизмерительной системы для диагностики технического состояния главного
золотника и сервомотора электрогидравлического преобразователя системы
управления открытием направляющего аппарата гидроагрегата. В том числе, в
разработке метода для оценки силы, действующей на шток сервомотора со
стороны направляющего аппарата гидроагрегата.
Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы в
Волжском политехническом институте на кафедре «Автоматика, электроника и
вычислительная техника» в госбюджетной НИР № 2/10-Б-13 по теме «Разработка
5
и анализ моделей для систем автоматического управления и диагностики
технического состояния технологических процессов» и в учебном процессе в
дипломном и курсовом проектировании по специальности «Автоматизация
технологических процессов и производств» (акт о внедрении прилагается).
Полученные результаты были использованы в обосновании решения НТС
«РусГидро» о выполнении НИОКР по разработке адаптивной системы
управления гидроагрегатами с поворотно-лопастными турбинами (протокол №
2/13 заседания секции «Системы технологического управления» НТС «РусГидро»
от 01.11.2013 г.).
Соответствие паспорту специальности.
Указанная область исследования соответствует паспорту специальности
05.11.16 − «Информационно-измерительные и управляющие системы (в
машиностроении)», а именно, пункту 5. «Методы анализа технического
состояния, диагностики и идентификации информационно-измерительных и
управляющих систем» и 6. «Исследование возможностей и путей
совершенствования, существующих и создания новых элементов, частей,
образцов информационно-измерительных и управляющих систем, улучшение их
технических,
эксплуатационных,
экономических
и
эргономических
характеристик, разработка новых принципов построения и технических
решений».
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на:
научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава
Волжского политехнического института (г. Волжский 2011, 2012, 2013); в рамках
молодёжного конгресса "Интеграция инноваций: региональные аспекты ": Химия
– наука будущего. Инновации в энергосбережении и энергоэффективности.
Информационные технологии – локомотив инновационного развития(г. Волжский
2012); III Межрегиональной конференции молодых ученых и инноваторов
"ИННО–КАСПИЙ" (г. Астрахань, 2012); 1th International scientific conference
"Applied sciences and technologies in the United States and Europe: common
challenges and scientific findings" (New York 2013).
Основные положения, выносимые на защиту:
1.Математические модели сервомотора и главного золотника системы
управления направляющим аппаратом гидроагрегата, с помощью которых
обнаруживают неисправности в главном золотнике и сервомоторе на основе
информации, получаемой от штатных датчиков;
2.Контрольные карты диагностических коэффициентов математических
моделей
сервомотора
и
главного
золотника,
которые
формируют
диагностическую информацию об их текущем техническом состоянии;
3.Макет информационно-измерительной системы, осуществляющий
диагностику технического состояния сервомотора и главного золотника
электрогидравлического преобразователя системы управления направляющим
аппаратом гидроагрегата.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 13 печатных
работах, 5 из которых входят в список ВАК.
6
Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и
приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит:
[9] – анализ методов для диагностики технического состояния главного
золотника и сервомотора системы управления открытием направляющего
аппарата гидроагрегата; [1,4,1,8,11,12,13] – синтез и анализ математических
моделей главного золотника и сервомотора; [4,5,7] – разработка макета
информационно-измерительной системы для диагностики технического
состояния главного золотника и сервомотора; [2,10] – повышение надежности
получаемой измерительной информации для системы диагностики технического
состояния.
Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в
диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоятельно и под
руководством научного руководителя.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,
четырех глав, заключения, списка используемых источников из 92 наименований
и четырех приложений. Общий объём диссертации 146 страниц и 39 страниц
приложений.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и
задачи работы и изложены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе описано устройство гидроагрегата и приведена краткая
классификация
гидротурбин.
Описан
объект
исследования
–
электрогидравлический преобразователь, состоящий из главного золотника и
сервомотора, системы управления открытием направляющего аппарата
поворотно-лопастной турбины гидроагрегата Волжской ГЭС.
Рассмотрены основные неисправности, возникающие в системе
электрогидравлического преобразователя, а именно в главном золотнике,
сервомоторе и в линиях питания.
Приведена классификация и описание методов обнаружения и диагностики
неисправностей. Для обнаружения неисправностей был выбран метод,
основанный
на
анализе
математических
моделей
диагностируемого
оборудования, а именно главного золотника и сервомотора. Локализация
(диагностирование) неисправностей осуществляется на основе контрольных карт
Шухарта, структурная схема представлена на рисунке 1.
Измеряемые параметры, получаемые из ПТК "Овация", используются для
идентификации коэффициентов математических моделей ГЗ и сервомотора.
Далее, полученные оценки коэффициентов математических моделей
пересчитываются в диагностические коэффициенты и анализируются с помощью
базовых контрольных карт Шухарта для индивидуальных значений. После
анализа формируются контрольные карты текущего состояния ГЗ и сервомотора.
7
Рисунок 1 - Структурная схема диагностики узлов ЭГП
Базовые контрольные карты получают на основе анализа диагностических
коэффициентов заведомо исправного ГЗ и сервомотора.
Осуществлен
анализ
существующих
математических
моделей,
описывающих динамику перемещения основных узлов электрогидравлического
преобразователя – главного золотника и сервомотора.
Сформулированы основные цели и задачи диссертационного исследования.
Во второй главе разработаны математические модели главного золотника
(1) и сервомотора (2) с учетом нелинейностей.
Математическая модель главного золотника разработана на основе
действующих сил в золотниковой паре при ее перемещении:
· · · · ,
(1)
где – положение золотника, м; – скорость перемещения золотника, м/с; –
ускорение золотника при перемещении, м/с2; U – задание на положение ГЗ от
регулятора мощности, м; . . . – коэффициенты математической модели
главного золотника. Коэффициенты , имеют следующие размерности с, с2.
Коэффициент безразмерный.
СМ СМ СМ СМ СМ ,
СМ (2)
где – внешняя сила, действующая на шток сервомотора, Н; СМ – положение
сервомотора, м; СМ – скорость перемещения штока сервомотора м/с; СМ –
СМ – третья производная по
ускорение при перемещении сервомотора, м/с2; 3
перемещению штока сервомотора м/с , . . . – диагностические коэффициенты
математической модели сервомотора. Коэффициенты … имеют следующие
размерности c3, c2 ,c, м, м/Н. Коэффициент безразмерный.
8
Анализ результатов моделирования перемещения главного золотника
(рисунок 2) и штока сервомотора (рисунок 3) показал адекватность
математических моделей. Средняя погрешность моделирования составила 3% для
главного золотника и 3,5 % для сервомотора (рисунок 4).
Положение ГЗ, мм
20
15
10
5
0
− 5
Положение ГЗ по модели
Измеренное положение ГЗ
− 10
− 15
− 20
0
75
150
225
300
Время, с
Рисунок 2 – Результаты моделирования положения главного золотника при пуске ГА № 16
"Волжской ГЭС" (пуск ГА 07.04.13 при напоре 23,5 м и нагрузке в 50 МВт)
Положение штока СМ, мм
900
Положение штока СМ по модели
Измеренное положение штока СМ
720
540
360
180
0
0
75
150
225
300
Время, с
Рисунок 3 – Результаты моделирования положения штока сервомотора(СМ) при пуске ГА №
16 "Волжской ГЭС" (пуск ГА 07.04.13 при напоре 23,5 м и нагрузке в 50 МВт)
Невязка, мм
6
Сервомотор
Главный золотник
4
2
0
0
75
150
225
300
Время, с
Рисунок 4 – Невязка математических моделей главного золотника и сервомотора
Оценка коэффициентов математических моделей главного золотника и
сервомотора осуществлялась рекуррентным методом наименьших квадратов.
9
Разработанные математические модели были проверены на данных
полученных с десяти пусков и регулированиях мощности ГА, а так же двух
режимов поддержания мощности.
Под невязкой понимается – разность между значением математической
модели, вычисленной по результатам измерений, и истинным ее значением,
возникающая вследствие неизбежных погрешностей измерений.
Приведена методика для приближенного расчета силы, действующей на
шток сервомотора со стороны направляющего аппарата гидроагрегата. Расчет был
осуществлен по формуле (3):
!"ТР % "Г '(
∆+,
)
(3)
где "ТР – момент трения в цапфах лопаток НА, Н · м; "Г – гидравлический
момент на лопатках НА при различных участках хода сервомотора, Н · м; ) –
рабочая площадь сервомоторов, м ; ( – коэффициент, учитывающий
конструкцию и размеры привода направляющей лопатки; ∆+ – поправка,
вводимая для не учитываемого расчетом трения в элементах привода
направляющих лопаток, МПа.
В третьей главе представлен метод диагностирования (локализации)
неисправностей главного золотника и сервомотора на основе коэффициентов
. . . и . . . ранее разработанных математических моделей ГЗ и сервомотора
В качестве диагностических коэффициентов для ГЗ приняты следующие
коэффициенты: жесткости гидравлической пружины .ГП , трения 0 и усиления 1.
Для сервомотора: коэффициент жесткости нагрузки 2, вязкого трения 0П , расхода
золотника 2Р , утечек 2 и сила трения )ТР .
Анализ полученных диагностических коэффициентов проводился
контрольными картами Шухарта, построенными для индивидуальных значений.
Выбор карт индивидуальных значений обусловлен тем, что
диагностические коэффициенты
формируются в реальном времени и
возможность формирования рациональных подгрупп с определенной выборкой в
каждой подгруппе может привести к ложным срабатываниям диагностического
анализа.
Контрольные границы были рассчитаны на мере вариации, полученной по
скользящим размахам двух переменных в последовательных парах (4):
34 |64 7 648 |,
(4)
где 64 – диагностический коэффициент на текущем шаге расчета; 648 –
диагностический коэффициент на предыдущем шаге расчета.
Так же вычисляется средний размах 39 , на основе которого строится карта
скользящего размаха и общее среднее :.
Учитывая непрерывность процесса диагностики, общее среднее и средний
размах рассчитываются по рекуррентным формулам (5).
10
:4 71
1
· :48 · :4 ,
(5)
где :4 – общее среднее на текущем шаге расчета;
По аналогичной формуле (4) был выполнен расчет среднего размаха 39 .
Контрольные границы для статического режима рассчитывались согласно ГОСТ Р
50779.42 – 99 (таблица 1).
Таблица 1 – Формулы для контрольных границ
Центральная
Контрольные границы
Статистика
линия (CL)
Верхняя (UCL)
Нижняя (LCL)
Индивидуальное
:
: < · 39
: 7 < · 39
значение X
Скользящий размах R
39
= · 39
= · 39
Диагностический коэф. 0П
Контрольные границы были откорректированы под условия переходных
процессов (пуск, останов, регулирование). Был учтен факт влияния условий
эксплуатации гидроагрегата в разное время года на диагностические
коэффициенты. Для разного времени года были разработаны отличные друг от
друга базовые контрольные карты.
Значение корректирующей
добавки к контрольным пределам были
получены на основе анализа диагностических коэффициентов математической
модели главного золотника и сервомотора гидроагрегата №16 Волжской ГЭС
после капремонта (ввод в эксплуатацию апрель 2013 года), который принят
базовым для летнего периода, а для зимнего периода был принят гидроагрегат №2
Волжской ГЭС (ввод в эксплуатацию апрель 2012). К расчетным контрольным
границам для диагностирования ГЗ и сервомоторов, в переходных процессах,
было добавлено максимальное значение соответствующих
коэффициентов
математической модели при пуске и регулировании мощности базового ГА.
Пример базовых контрольных карт общего среднего и среднего размаха
представлен на рисунках 5 и 6.
3
UCL = 2,02
LCL = -2,35
CL = -0,31
1.8
µп
0.6
− 0.6
− 1.8
− 3
0
50
100
150
200
250
300
Время, с
Рисунок 5 – Карта среднего значения диагностического коэффициента 0П , сервомотора ГА №2
"Волжской ГЭС" (пуск ГА 01.01.13)
11
Скользящий размах, R
3
UCL = 2,82
CL = 0,29
Размах R
2.4
1.8
1.2
0.6
0
0
50
100
150
200
250
300
Время, с
Рисунок 6 – Карта скользящего размаха диагностического коэффициента 0П ,
сервомотора ГА №2 "Волжской ГЭС" (пуск ГА 01.01.13)
Диагностический коэф. 0П
На контрольных картах среднего значения диагностического коэффициента
(рисунок 7) и среднего размаха (рисунок 8) хорошо видно превышение
допустимых контрольных пределов, что говорит о возможном развитии
неисправностей связанных с наличием в гидравлической жидкости посторонних
включений (газ, вода, металлическая стружка), износом уплотнений или
перекосом штока сервомотора.
60
UCL = 2,02
LCL = -2,35
CL = -0,31
44
µп
28
12
− 4
− 20
0
50
100
150
200
250
300
Скользящий размах, R
Время, с
Рисунок 7 – Карта среднего значения диагностического коэффициента 0П , сервомотора ГА №4
"Волжской ГЭС"(пуск ГА 09.02.13)
8
UCL = 2,82
CL = 0,29
Размах R
6.4
4.8
3.2
1.6
0
0
50
100
150
200
250
300
Время, с
Рисунок 8 – Карта скользящего размаха диагностического коэффициента 0П ,
сервомотора ГА №4 "Волжской ГЭС" (пуск ГА 09.02.13)
12
В четвёртой главе приведен макет системы диагностики технического
состояния главного золотника и сервомотора, созданной на базе ПТК "Овация"
(рисунок 9). Необходимые параметры считываются в реальном времени из
системы управления гидроагрегатом по сети Ethernet с помощью ОРС/DDE –
сервера, поставляемого с ПТК "Овация" в базовом пакете программного
обеспечения.
Рисунок 9 – Макет системы диагностики технического состояния ГЗ и сервомотора
Измерительная информация передается в математический пакет MathCAD
по протоколу DDE. В MathCAD предварительно осуществляется фильтрация
входной измерительной информации от выбросов и провалов, а так же
реализована защита от обрыва (пропажи) сигнала. После прохождения
алгоритмов защиты осуществляется оценка коэффициентов моделей ГЗ и
сервомотора, расчет усилия действующего на сервомотор со стороны НА, а так же
расчет контрольных пределов для диагностических коэффициентов.
Полученные диагностические коэффициенты передаются по протоколу
DDE в SCADA систему TRACE MODE для формирования диагностической
информации на мониторе реального времени. На основе формируемой
13
информации оператор принимает решение о действиях по информированию
служб, ответственных за устранение возникшей неисправности.
Так же в SCADA системе можно реализовать автоматическое ведение
диагностического архива и формирование диагностических отчетов. В будущем,
такой архив, позволит улучшить систему диагностики путем корректировки
математических моделей и
контрольных пределов для диагностических
коэффициентов.
Осуществлен метрологический анализ информационно-измерительной
системы диагностики. Максимальная погрешность оценки диагностических
коэффициентов составила 3,3% для главного золотника и 2,2% для сервомотора.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. На основе анализа существующих методов диагностики технического
состояния главного золотника и сервомотора обнаружение отклонений в
диагностируемом оборудовании основывается на анализе коэффициентов
математических моделей главного золотника и сервомотора, а для
диагностирования и локализации применены контрольные карты Шухарта;
2. Разработаны математические модели динамики перемещения штока
сервомотора и главного золотника. Проверка на адекватность,
разработанных математических моделей показала их адекватность, так как
множественный коэффициент корреляции равен 1, а максимальная средняя
погрешность моделирования не превысила 7,5 %;
3. Для повышения точности математической модели сервомотора был
разработан метод для оценки силы, действующей на шток сервомотора со
стороны направляющего аппарата гидроагрегата;
4. На основе проведенного статистического анализа были построены базовые
контрольные карты диагностических коэффициентов математических
моделей перемещения штока сервомотора и главного золотника;
5. На основе полученных базовых контрольных карт диагностических
коэффициентов был осуществлен диагностический анализ технического
состояния главного золотника и сервомотора однотипных гидроагрегатов,
который показал наличие отклонений в функционировании
ГЗ и
сервомотора направляющего аппарата гидроагрегатов №4, 9 и 22;
6. На базе ПТК "Овация" разработан макет информационно-измерительной
системы для диагностики технического состояния главного золотника и
сервомотора в режиме реального времени;
7. Осуществлен метрологический анализ информационно-измерительной
системы для диагностики технического состояния главного золотника и
сервомотора. Максимальная погрешность оценки диагностических
коэффициентов составила 3,3% для главного золотника и 2,2% для
сервомотора.
14
Основные результаты диссертации опубликованы работах:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1.
2.
3.
4.
5.
Савчиц, А.В. Идентификация математической модели главного золотника
для системы диагностики и адаптивного управления открытием
направляющего аппарата [Электронный ресурс] / С.А. Браганец, А.С.
Гольцов, А.В. Савчиц // «Инженерный вестник Дона», 2013, №4. – Режим
доступа:
http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/1906
(доступ
свободный) – Загл. с экрана. – Яз. рус.
Савчиц, А.В. Повышение надёжности измерительной информации / С.А.
Браганец, А.В. Савчиц, Б.Г. Севастьянов // Промышленные АСУ и
контроллеры. – 2011. – № 2. – с. 46 – 49.
Савчиц, А.В. Разработка математической модели сервомотора
направляющего аппарата гидроагрегата с поворотно–лопастной турбиной /
А.С. Гольцов, С.А. Браганец, А.В. Савчиц// Промышленные АСУ и
контроллеры. – 2012. – № 10. – с. 10 – 13.
Савчиц, А.В. Система адаптивного управления и диагностики сервомоторов
направляющего аппарата гидроагрегата с поворотно-лопастной турбиной
[Электронный ресурс] /С.А. Браганец, А.С. Гольцов, А.В. Савчиц //
«Инженерный вестник Дона», 2013, №3. – Режим доступа:
http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1807 (доступ свободный) –
Загл. с экрана. – Яз. рус.
Савчиц, А.В. Система диагностики технического состояния главного
золотника и сервомотора электрогидравлического преобразователя системы
управления открытием направляющего аппарата гидроагрегата Волжской
ГЭС [Электронный ресурс] / С.А. Браганец, А.С. Гольцов, А.В. Савчиц //
«Инженерный вестник Дона», 2013, №4. – Режим доступа:
http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/1912 (доступ свободный) –
Загл. с экрана. – Яз. рус.
Статьи, свидетельства, материалы конференций и учебные пособия:
6.
7.
Савчиц А.В., Адаптивное управление и диагностика системы открытия
направляющего аппарата гидроагрегата с поворотно–лопастной турбиной /
А.С. Гольцов, А.В.Савчиц, С.А. Браганец // Proceedingsof 1th international
scientific conference "Applied sciences and technologies in the United States and
Europe: common challenges ands cientific findings", June 29, 2013. – New York,
2013. – pp. 178 – 181
Савчиц, А.В. Информационно–измерительная система для диагностики
технического состояния сервомоторов направляющего аппарата Волжской
ГЭС [Электронный ресурс] / А.В. Савчиц, А.С. Гольцов // 12–я научно–
практическая конференция профессорско–преподавательского состава ВПИ
(филиал) ВолгГТУ (г. Волжский, 30 – 31 янв. 2013 г.): сб. матер. / ВПИ
15
8.
9.
10.
11.
12.
13.
(филиал) ВолгГТУ. – Волгоград, 2013. –1 электрон. опт. диск (CD–ROM). –
с. 16 – 18.
Савчиц, А.В. Математическая модель сервомотора направляющего аппарата
гидротурбины / С.А. Браганец, А.В. Савчиц, А.С. Гольцов // Сб. тез. науч.–
практ. конф. мол. учёных по направл.: Химия – наука будущего. Инновации
в энергосбережении и энергоэффективности. Информ. технологии –
локомотив инновац. развития: в рамках молодёж. конгресса "Интеграция
инноваций: регион. аспекты", 19 – 21 апр. 2012 г. / ВПИ (филиал) ВолгГТУ
[и др.]. – Волгоград, 2012. – с. 33 – 35.
Савчиц, А.В. Методы диагностики технического состояния сервомоторов
направляющего аппарата Волжской ГЭС [Электронный ресурс] / А.В.
Савчиц, А.С. Гольцов // 12–я научно–практическая конференция
профессорско–преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (г.
Волжский, 30–31 янв. 2013 г.): сб. матер. / ВПИ (филиал) ВолгГТУ. –
Волгоград, 2013. – 1 электрон. опт. диск (CD–ROM). – с. 19 – 22.
Савчиц А.В. Повышение надежности получаемой измерительной
информации / С.А. Браганец, А.В. Савчиц, Б.Г. Севастьянов // Молодой
учёный. – 2010. – № 11, т. I. – с. 59 – 61.
Савчиц А.В. Разработка и исследование математической модели
сервомотора привода направляющего аппарата для системы диагностики
технического состояния гидроагрегата [Электронный ресурс] / А.В. Савчиц,
А.С. Гольцов // 10–я научно–практическая конференция проф.–препод.
состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (Волжский, 27 – 28 янв. 2011 г.): сб. матер.
[тез. докл.] конф. / ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград, 2011. – 1 электрон.
опт. диск (CD–ROM). – с. 33 – 34.
Савчиц, А.В. Разработка и исследование математической модели
сервомотора направляющего аппарата для системы диагностики
технического состояния гидроагрегата [Электронный ресурс] / А.В. Савчиц,
А.С. Гольцов // 11–я научно–практическая конференция профессорско–
преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (г. Волжский, 27 – 28
янв. 2012 г.) : сб. матер. конф. / ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград, 2012.
– 1 электрон. опт. диск (CD–ROM). – с. 34 – 36.
Савчиц А.В. Разработка математической модели сервомотора для систем
диагностики и управления направляющим аппаратом гидротурбины
[Электронный ресурс] / А.С. Гольцов, А.В. Савчиц, С.А. Браганец // III
Межрегиональная конференция молодых ученых и инноваторов "ИННО–
КАСПИЙ" (Астрахань, 16 – 21 апреля 2012 г.) : сб. матер. [тез. докл.] конф. /
АГТУ. – Астрахань: Издательство АГТУ, 2012. – 1 электрон. опт. диск (CD–
ROM)
Подписано в печать _______2014 г. Заказ № ______. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0.
Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета.
400005, Волгоград, просп. Им. В.И. Ленина, 28 корп. №7
16