Інформаційно-вимірювальна система для автоматичного контролю параметрів роторних систем

Abstract

Дисертація присвячена розробці та дослідженню ІВС для автоматичного контролю параметрів РС, яка здатна забезпечити підвищений рівень вірогідності прийняття вірного рішення. Розроблено метод вимірювання частоти обертання вала за допомогою віброметричних параметрів та створено модель системи автоматичного контролю несинхронності обертання РС на основі якої розроблено адаптивний алгоритм автоматичного контролю параметрів РС, який дозволяє підвищити точність синхронізації частот обертання у 1,5 – 2 рази. Розроблено методи автоматичного контролю механічних та вібраційних параметрів, комплексне використання яких сприяє зниженню ймовірності прийняття помилкового рішення. На основі розроблених методів побудовано апаратно-програмну реалізацію ІВС для автоматичного контролю параметрів РС. Проведено оцінювання динамічних метрологічних характеристик акселерометра та статичних метрологічних характеристик ВК. Знайдено помилки автоматичного контролю параметрів першого та другого роду і вірогідності прийняття вірного рішення, на основі яких оцінено загальну вірогідність автоматичного контролю, яка складає 0,98. Проведено експериментальні дослідження, які підтверджують адекватність розробленої теорії і ефективність запропонованих методів.

Диссертация посвящена разработке и исследованию информационно-измерительной сис- теме для автоматического контроля параметров роторных систем, которая позволяет обеспечить повышенный уровень вероятности принятия правильного решения, за счет комплексного исполь- зования информации об электромеханических и виброметрических параметрах. Разработан метод измерения частоты вращения вала с использованиям вибрационных параметров, которые получа- ют при помощи закрепленных на основании РС акселерометров. Они измеряют вибрацию по двум осям, в результате чего создается ВКФ, максимум которой соответствует времени задержки между измерянными ВС. Зная угол расположения осей, по которым измеряются механические колебания и время задержки, круговая частота определяется отношением угла к времени задержки. Создано модель системы автоматического контроля асинхронности вращения РС на основании которой предложен адаптивный алгоритм автоматического контроля параметров РС, который позволяет подстраивать систему при отклонении механических параметров от номинальных значений. Про- веденные исследования показали, что разработанная система позволяет не только адаптировать отклонения механических параметров, но повысить точность синхронизации частот вращения в 1,5 – 2 раза. Также установлено, что на асинхронность вращения РС в значительной мере влияют механические параметры, изменения которых сразу же отображаются на вибрации РС. Контроль механических и виброметрических параметров позволит определить возникающие дефекты на ранней стадии, что дает возможность проводить ремонты по фактической потребности. Разработан метод автоматического контроля механических параметров за функциями чув- ствительности, который позволяет проводить автоматический контроль момента сопротивления при торможении РС. Осуществлено оценивания динамических метрологических характеристик акселерометра и статических метрологических характеристик ИК на основании, которого установлено, что отно- сительная динамическая погрешность не превышает 0,55%, а АЧХ и ФЧХ есть линейными в про- межутке до 1 кГц. Пгрешность нелинейности приблизительно равна 1 %. На основании разработаной системы автоматического контроля параметров РС исследо- вано ошибки первого и второго рода та вероятность принятия верного решения по кожному из ра- зработаных методов, на основании которых оцененно общую вероятность автоматического конт- роля, которая равна 0,98.

The dissertation is devoted to development and research of information-measuring system for the automatic control of parameters rotor systems, which capable to provide the raised level of reliability of acceptance of the true decision. The method of measurement of frequency of rotation of a shaft by means of vibrating parameters is developed and the model of system of the automatic control difference rotations rotor systems on the basis of which is created is developed adaptive algorithm of the automatic control of parameters rotor systems which allows to raise accuracy of synchronization of frequencies rotation in 1,5-2 times. Methods of the automatic control of mechanical and vibrating parameters which complex use allows to lower probabilities of acceptance of the erroneous decision are developed. On the basis of the developed methods hardware-software realization of information-measuring system for the automatic control of parameters rotor systems is constructed. It is analysed dynamic metrological characteristics akselerometr and static metrological characteristics of measuring channels. Mistakes of the first both second sort and reliability acceptance of the true decision on the basis of which the general reliability of the automatic control which makes 0,98 is estimated are found. Experimental researches which confirm adequacy of the developed theory and efficiency of the offered methods are lead.