Методика організації технічного обслуговування за станом газоперекачувальних агрегатів газотранспортної системи

Структурно-функціональна схема інтегральної інформаційно-обчислювальної системи (ІІОС) обробки параметрів представлена на рис. 1.

В другому розділі синтезована адаптивна система неперервного моніторингу параметрів, що характеризують ТС об'єкта, яка призначена для здійснення неперервного контролю цих параметрів, визначення моментів корекції й обчислення нових номінальних значень параметрів лінійної динамічної моделі, які відповідають ТС, що змінився. Адаптивна система неперервного моніторингу є основним джерелом первинної інформації о ТС об'єкта. У якості лінійної динамічної моделі об'єкта ТО, що пов’язує зображення за Лапласом вектора вихідних параметрів   із зображенням за Лапласом вектора вхідних параметрів  , в дисертаційній роботі розглядається 

 

де   − матриця передаточних функцій повного рангу розміру  , тобто  , для будь-якого   в комплексній площині. Характерною особливістю моделі (1) є те, що розмірність вихідного вектора   перевищує розмірність вхідного вектора  , тобто  .

Зміни, що виникають у вузлах об'єкта і обумовлені поступовим старінням цих вузлів, проявляються у виникненні невідповідності параметрів передаточних функцій, що входять у матрицю передаточних функцій  , реальному ТС об'єкта. 

У дисертаційній роботі неперервний моніторинг параметрів, що характеризують ТС об'єкта ТО, пропонується виконувати за допомогою системи неперервного контролю (СНК), структурна схема якої наведена на рис. 2. 

У структурній схемі на рис. 2

 

є псевдооберненою матрицею передаточних функцій до матриці передаточних функцій  .

Якщо лінійна динамічна модель ідеально відповідає ТС об'єкта ТО, тобто зображення вихідного вектора об'єкта збігається із зображенням вихідного вектора моделі, то

 

для будь-якого  . 

Порушення ж рівності (2) у деякий момент часу   свідчить про те, що деякі параметри елементів матриці передаточних функцій не відповідають реальному ТС об'єкта ТО в цей момент часу і підлягають корекції.

Істотною перевагою пропонованої схеми є те, що висновок про адекватність моделі об'єкту можна зробити при повній відсутності інформації про вхідні параметри і тим більше без будь-яких тестових впливів на об'єкт.

Не виконання рівності (2) для   означає, що один, чи кілька рядків матриці   не відповідають стану, що змінився, відповідних вузлів об'єкта і значить необхідно знайти ці рядки і відповідні елементи в цих рядках і відкоригувати їх. У дисертаційній роботі запропонована процедура визначення рядка матриці  , що містить передаточну функцію, параметри якої підлягають корекції відповідно до змін ТС об'єкта. Ця процедура також може бути здійснена при повній відсутності інформації про вхідний вектор . 

Ідентифікація параметрів передаточних функцій, що підлягають корекції виконується за допомогою модифікованого методу параметричної ідентифікації. Структурна схема, що реалізує цю процедуру, подана на рис.3.

У структурній схемі на рис. 3:   − збурювання вхідного вектора   по  - тій координаті;   − реакція об’єкта на збурювання  ;   − одинична матриця розміру  , у якій, одиниця, що стоїть в  - тому рядку ( - тому стовбці) замінена на нуль;  ;   − це реакція моделі на збурювання  .  ,   − усталені режими об’єкта та моделі. Параметри передаточної функції   визначаються із умов мінімуму функціонала  .

Слід зазначити, що на відміну від традиційного використання методу, який полягає в подачі тестових впливів на вхід об’єкта і моделі із наступним порівнянням їхніх реакцій, процедура представлена на рис. 3 не вимагає інформації про тестові збурювання.

Матриця передаточних функцій синтезованої адаптивної системи неперервного моніторингу параметрів, що характеризують ТС об’єкта, є матрицею розміру   і має вигляд  . У дисертаційній роботі отримані достатні умови можливості фізичної реалізації та стійкості синтезованої системи псевдообернення та адаптивної системи неперервного моніторингу параметрів. Ці умови сформульовані в термінах коефіцієнтів поліному, що стоїть в чисельнику виразу 

 

Достатньою умовою можливості фізичної реалізації синтезованої адаптивної системи неперервного моніторингу є рівність старших ступенів поліномів чисельника і знаменника виразу (3). Стійкість адаптивної системи неперервного моніторингу визначається розташуванням коренів чисельника виразу (3) у лівій півплощині комплексної площини.

З урахуванням похибок (моделювання, вимірів, обчислень) умова, що визначає момент  корекції моделі має вигляд

 

де  − сумарна приведена похибка,  ,   − матриця вагових функцій, що відповідає матриці передаточних функцій  ,  − усталене значення вихідного вектора  ,   − норма (довжина) вектора  . Для усталеного режиму   і тому умова (4) набуває вигляду  . У дисертаційній роботі показано, що матриця коефіцієнтів підсилення синтезованої адаптивної системи неперервного моніторингу є матрицею оператора ортогонального проектування в   - вимірному евклідовому просторі. 

Параметри, що характеризують ТС об'єкта (коефіцієнти підсилення, сталі часу лінійної динамічної моделі), занумеровані у визначеному порядку утворюють вектор  ,  ,   − число, координат вектора  , що зв'язані диференціальними рівняннями (інші   координат цього вектора зв'язані алгебраїчними рівняннями),  . Надійність, отриманих значень координат вектора  , що ідентифікуються, підвищується зі збільшенням обсягу вибірки, по якій проводиться їхнє оцінювання. 

Отримано алгоритм визначення спроможних і незміщених точкових оцінок числових характеристик координат вектора   за наростаючою вибіркою об’єму   

 

У припущенні нормальності розподілу результатів ідентифікації координат вектора   за методом інтервальних оцінок отриманий мінімально можливий обсяг вибірки   при заданих значеннях довірчої імовірності і довірчого інтервалу. Вектор, що складається з оцінок координат