Основные задачи диагностирования ТС ОД

Диагностирование ОД как процесс определе­ния его ТС включает решение трех задач:

1. изучение ОД и его рабочего процесса (либо его узлов, элементов, подпроцессов и т.д.);
2. построение алгоритмов диагностирования;
3. разработка средств диагностирования.

Задача изучения, например, судового дизеля как ОД связана с исследованием функционирования ис­правного состояния дизеля, выделением основных его элементов и связей между ними, анализом возможных их ТС, определением параметров, характеризующих ТС дизеля и (или) его элементов, пределов, характера измене­ния и технической возможности их контроля, оценкой степени детализации возможных мест, видов, причин и частоты появления дефектов (глубины диагностирования), сбором данных о затратах, связанных с осуществлением элементарных проверок.

Для решения перечисленных задач обязательно требуются эксперименталь­ные исследования и анализ процедур диагностирования конкрет­ных судовых дизелей на практике. Указанный фактор является наиболее уязвимым в области диагностирования. Несмотря на то, что ответ на часть вопросов можно найти в специальной техниче­ской литературе, все равно для проверки алгоритма диагностирования требуется проведение натурного эксперимента (активного и (или) пассивного).

Стремление к теоретическому обобщению процесса диагности­рования дизеля при ограниченной информации о его ТС предопределяет широкое использование фор­мального описания, т.е. математического моделирования.

Модель физического или технического объекта, процесса или системы – это упрощенное их представление в форме отличной от формы их реального существования, сохраняющее с некоторой точностью те их свойства, характеристики и параметры, которые интересуют исследователя.

Математическая модель – модель ОД, использующая для моделирования математический аппарат, в том числе и логический.

Наиболее распространенные способы математического описа­ния, используемые при разработке и исследовании дизелей (дифференциальные и разностные уравнения, структурные схемы), оказываются недостаточными для диагностирования, по­скольку в явной форме не отражают процесс появления дефектов и их влияния на ТС дизелей. Необходимы такие математические модели, которые наилучшим образом учиты­вали бы все стороны явлений, характерных для рабочего процесса дизеля. При этом в первую очередь требуются модели диагностирования отдельных элементов дизеля,
без которых глубина диагностирования будет явно недостаточ­ной – процесса впуска воздушного заряда, процесса его сжатия, процесса впрыска топлива и его горения, процессов выпуска отработавших газов и продувки, рабочего процесса плунжерной пары, движения топлива по трубопроводу высокого давления, форсунки, динамики движения вращающихся и поступательно движущихся масс дизеля (коленвал, шатун, поршень, палец), рабочего процесса агрегатов наддува
и т.д.

Такую задачу обеспечивают в достаточно полном объеме имитационные модели, которые не только обеспечивают точность повторения реакции ОД на входные воздействия, но и практически полностью (с учетом заданной точности) повторяют его внутреннюю структуру.

Представление ма­тематической модели дизеля и его отдельных элементов диагностирования в сочетании с его экспериментальными исследованиями является наиболее ответственным этапом в процессе диагностирования дизеля.

Задача построения алгоритмов диагностирования ОД свя­зана с разработкой методов определения и оптимизации алгорит­мов поиска в них дефектов с учетом показателей надежности его элементов, временных, материальных и других затрат на реализа­цию алгоритмов.

Проблемы, возникающие при математическом описании ОД и разработке на его основе алгоритмов диагностирования, тесно взаимосвязаны, поскольку модель должна обеспечивать достаточно простое получение необходимой информации о эталонном (идеальном) рабочем процессе дизеля и его элементов.

Многообразие функций, которые должны выполнять устройст­ва диагностирования (измерение контрольных сигналов, анализ их допустимых уровней, вынесение решений о техническом состоянии объекта, выдача информации о результатах диагностирования и т.п.), в совокупности с широким классом совместно работающих ОД технической системы создают большие трудности при разработке и технической реализации средств диа­гностирования. Указанная проблема усугубляется и тем, что конст­руктивные решения, принятые для систем управления техническими системами, как правило, мало учитывают потребности их диагнос­тирования, часто затрудняя доступ к наиболее информативным сигналам управления.

В этих условиях остро стоит вопрос о степени унификации, ап­паратном или программном способе реализации средств диагно­стирования, а также путях их сочленения с ОД.