рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Анализ и прогноз для блока ШБ3Бт

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Анализ и прогноз для блока ШБ3Бт

Анализ и прогноз для блока ШБ3Бт - раздел Образование, Учебное издание: Моделирование технических систем и процессов Для Анализа Функционирования Исследуемых Блоков Использовалис...

Для анализа функционирования исследуемых блоков использовались два метода математического моделирования: «Временные ряды» и «Марковские процессы».

а) Анализ на основе временных рядов

1) Был проанализирован технический паспорт № 555.4433.539т ПС на блок №110115 (изделие ШБЗБт), где зафиксированы движение изделия в эксплуатации и его поломки:

Кол-во летных часов	Вид неисправности	Дата поломки
	Отказ мгновенного расхода.	19.10.78
	Отказ суммарного расхода.	11.07.79
	Отказ мгновенного расхода.	28.09.80
	Отказ мгновенного расхода.	19.01.81
	Неисправен разъем от топлива.	24.03.81
	Не работает.	20.04.81
	Не работает суммарный расход.	07.05.81
	Колебание показаний.	05.06.81
	Не работает.	19.08.81
	Отказ мгновенного расхода.	03.09.81
	Отказ мгновенного расхода.	16.08.82
	Отказ суммарного расхода.	30.10.82
	Не работает.	08.03.83
	Колебание показаний.	12.06.83
	Неисправен разъем от топлива.	22.10.83
	Отказ мгновенного расхода.	14.11.83
	Отказ суммарного расхода.	03.02.84
	Замена контактов.	08.07.84
	Не работает.	25.08.84
	Не работает.	30.10.84
	Отказ суммарного расхода.	12.12.84
	Не работает.	05.04.85
	Отказ мгновенного расхода.	21.07.85
	Отказ мгновенного расхода.	11.12.85
	Замена колодок.	18.02.86
	Не работает. Т	25.03.86
	Отказ мгновенного расхода.	16.10.86
	Отказ суммарного расхода.	18.12.86
	Отказ мгновенного расхода.	11.02.87
	Отказ мгновенного расхода.	06.10.87

2) Общий прогноз всех отказов. С помощью метода временных рядов осуществлены прогнозы различными способами на следующие 4000 летных часов агрегата. Временной ряд представляет собой ряд наблюдений в дискретные равностоящие моменты времени. Проведя несложное ранжирование по количеству летных часов, получаем таблицу:

Летные часы	Количество поломок
0-2000
2000-4000
4000-6000
6000-8000
8000-10000
10000-12000
12000-14000
14000-16000

Отсюда можно составить таблицу роста числа поломок со временем:

Летные часы	Общее количество поломок

Используя программное обеспечение, напр. пакет прикладных программ ПЭР, имеем возможность обработать эти данные и сделать прогнозы различного вида. Прогнозирование производится на 2 следующих периода, то есть на 4000 летных часов (на графике: Ряд1 - ряд имеющихся поломок, Ряд2 - прогноз) :

«Простое среднее»

для общего

числа отказов

«Скользящее

среднее с линейным

трендом» для общего

числа отказов

«Экспоненциальное

сглаживание

с регулярным

трендом» для общего

числа отказов

«Линейная

регрессия» для общего

числа отказов

Произведённое планирование на 2 последующих периода эксплуатации блока, то есть на 4000 летных часов, даёт возможность сделать вывод о том, что для проведения дальнейших исследований идеально подходит метод прогнозирования «Экспоненциальное сглаживание с регулярным трендом».

3) Прогноз поломок, связанных с отказом мгновенного расхода. Составляем таблицу числа поломок, относящихся к категории «отказы мгновенного расхода топлива»:

Летные часы	Количество поломок
0-2000
2000-4000
4000-6000
6000-8000
8000-10000
10000-12000
12000-14000
14000-16000

Составляем таблицу роста числа поломок со временем:

Летные часы	Общее количество поломок

Вводим табличные данные в программу ПЭР в разделе «Экспоненциальное сглаживание с регулярным трендом» и получаем результаты в следующем виде:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4) Выводы: Сравнивая график общих поломок и график отказов мгновенного расхода, мы видим, что в течении всей эксплуатации прибора его общие поломки растут равномерно и что спрогнозированный участок кривой не имеет тенденции к резкому нарастанию числа отказов. На графике «отказов мгновенного расхода» мы видим, что в течении 8000 летных часов поломки, связанные с отказом мгновенного расхода практически не увеличивались, однако в последующем заметен их резкий рост в течении последующих 4000 летных часов, затем их рост продолжается и на прогнозируемом участке происходит значительное увеличение числа отказов. Также из сравнения видно, что в течении следующих 4000 летных часов, для которых производится прогноз, можно полагать, что в основном будут происходить неисправности, связанные с отказом мгновенного расхода топлива.

б) Анализ блока ШБТ3Бт с помощью теории Марковских процессов.

А) Проанализировав таблицу отказов, определили, что существует ряд типичных неисправностей. Введём обозначение S_i для состояний блока ШБТ3Бт, как системы, находящейся в любом из возможных состояний (как в исправном, так и в неисправных). Составим таблицу для видов неисправностей и их числа:

Обозначение состояния	Вид неисправности	Количество поломок
S1	Полностью исправен
S2	Отказ мгновенного расхода
S3	Отказ суммарного расхода
S4	Механические поломки
S5	Не работает
	Общее количество поломок:

Б) В соответствии с частотой нахождения в основных неисправных состояниях рассчитаем вероятности нахождения в этих состояниях:

S2 = ( 11/30 ) * 100% = 36,67%

S3 = (6/30)* 100% = 20%

S4 = (6/30)* 100% = 20%

S5 = (7/30)* 100% = 23,33%

В) Эксперты-специалисты в области эксплуатации самолётных приборов дали следующую оценку для вероятностей переходов между состояниями:

На основании экспертных данных составляем общую таблицу для вероятностей переходов:

Переход	S1→S2	S1→S3	S1→S4	S1→S5	S2→S1	S2→S3	S4→S5
Вероятность	30%	20%	15%	23.33%	1.67%	5%	5%

Г) Строим размеченный граф состояний для блока ШБТ3Бт :

Отказ датчика

мгновенного

расхода

0.05 0.3 0.0167

Отказ датчика 0.2 ИСПРАВЕН 0.15 Механические суммарного поломки

расхода

0.2333 0.05

НЕ РАБОТАЕТ

Д) Составляем стохастическую матрицу вероятностей переходов между возможными состояниями прибора:

	S1	S2	S3	S4	S5
S1	0,1167	0,3	0,2	0,15	0,2333
S2	0,0167	0,9333	0,05
S3
S4				0,95	0,05
S5

Е) Осуществление прогноза будущих состояний.

Если в момент начала эксплуатации блок ШБТ3Бт полностью исправен, то начальное состояние системы представляется вектором {1; 0; 0; 0; 0;}. С помощью вектора начальных состояний {1; 0; 0; 0; 0;}. и стохастической матрицы вероятности переходов получаем целый ряд вероятностей нахождения системы в разных состояниях в последовательные моменты времени (время одной итерации - 2000 летных часов) :

№ итерации	S1	S2	S3	S4	S5
	0,1167	0,3000	0,2000	0,1500	0,2333
	0,0186	0,3150	0,2383	0,1600	0,2680
	0,0074	0,2996	0,2578	0,1548	0,2804
	0,0059	0,2818	0,2743	0,1482	0,2898
	0,0054	0,2648	0,2895	0,1416	0,2986
	0,0039	0,1937	0,3530	0,1128	0,3366
	0,0021	0,1037	0,4333	0,0711	0,3899
	0,0011	0,0555	0,4763	0,0445	0,4227
	0,0006	0,0297	0,4993	0,0276	0,4428
	0,0003	0,0159	0,5116	0,0171	0,4551
	0,0002	0,0085	0,5181	0,0105	0,4627
	0,0001	0,0070	0,5194	0,0091	0,4643
	0,0001	0,0045	0,5217	0,0065	0,4672
		0,0024	0,5236	0,0039	0,4700
		0,0007	0,5251	0,0015	0,4727
		0,0001	0,5256	0,0004	0,4738
			0,5257	0,0002	0,4741
			0,5257		0,4743

Таким образом после 168 итераций получаем конечное состояние :

{0,0000; 0,0000; 0,5257; 0,0000; 0,4743}

На основании имеющейся таблицы итераций можно построить графики изменения состояний во времени :

Изменение состояния S1 (блок полностью исправен) со временем

Изменение состояния S2 (отказ датчика мгновенного расхода) со временем

Изменение состояния S3 (отказ датчика суммарного расхода) со временем

Изменение состояния S4 (механические поломки) со временем

Изменение состояния S5 (блок не работает) со временем

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Учебное издание: Моделирование технических систем и процессов

ББК... Рецензент член УМС Си РУМЦ по информатике и вычислительной технике доктор физико математических наук профессор зав кафедрой моделирования и оптимизации...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Анализ и прогноз для блока ШБ3Бт

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ
В наше время, когда почти забыты некогда широко применяемые для моделирования различных систем аналоговые ЭВМ, а исследователи стремятся по возможности избежать натурного моделирова

Построение концептуальной модели системы и её формализация
На первом этапе проведения моделирования конкретного объекта (системы) необходимо построить концептуальную (содержательную) модель Мк процесса функционирования этой систе

Алгоритмизация модели и ее компьютерная реализация
На втором этапе моделирования системы математическая модель, сформированная на первом этапе, воплощается в конкретную компьютерную модель Мм. Второй этап моделирования п

Получение и интерпретация результатов моделирования
На третьем этапе моделирования компьютер используется для проведения рабочих расчетов по уже составленной и отлаженной программе. Результаты этих расчетов позволяют провести анализ

Моделирование систем массового обслуживания.
В предыдущем разделе этапы моделирования были рассмотрены на примере такой технической системы, которую можно отнести к системам массового обслуживания (СМО). Такого рода системы очень распростране

Системный анализ СМО
Вышеприведенные формулы получены при допущении экспоненциального закона распределения времени обслуживания для значительного упрощения исследования систем массового обслуживания. Эт

Статистический анализ СМО.
Статистическое моделирование является неотъемлемой частью разработки математической модели реальной системы. В общем виде модель может существовать сама по себе, но приведение ее в

Операционный анализ СМО.
Существование в теории массового обслуживания задач операционной направленности и позволяет считать эту теорию одним из разделов исследования операций. Разумеется, некоторые из опер

Имитационное моделирование.
Имитационный эксперимент представляет собой некоторую вычислительную процедуру, проводимую в том случае, если невозможно сформулировать задачу в виде математической модели специальн

Моделирование работы сборочного цеха с программированием на языке высокого уровня.
Допустим, перед нами стоит задача оценки страховых заделов на участке комплектации сборочного цеха (более подробно с понятиями, встречающимися далее, можно ознакомиться, напр., в [2]). Словесно за

Моделирование работы ремонтного цеха с использованием языка имитационного моделирования систем.
Продемонстрируем теперь принципы построения и проведения дискретного имитационного эксперимента с использованием языка имитационного моделирования систем на примере ремонтного цеха

Моделирование процессов во времени.
Хотя при изучении процессов, протекающих во времени, теоретически они подразделяются на детерминированные и стохастические, строго говоря, в природе не существует абсолютно детерминированных процес

Моделирование эволюции систем на основе теории Марковских процессов
Марковские процессы и процессы восстановления являются наиболее распространенными процессами, протекающими в системах массового обслуживания. Марковские СМО (системы с пуассоновским входным потоком

Анализ процессов с помощью временных рядов
Временной ряд представляет собой ряд наблюдений за каким-то определенным параметром изучаемой системы в дискретные, равноотстоящие моменты времени. Особый интерес при этом представляет проблема про

Оценка точности регрессионных моделей.
Наиболее просто оценка точности результатов моделирования производится для моделей типа «черного ящика», или моделей типа «вход-выход», если модель системы удается представить системой линейных рег

Сетевое моделирование
Наиболее часто в области сетевого моделирования рассматриваются две задачи, связанные с сетями: задача о кратчайшем пути и задача о максимальном потоке. Например, если в роли взвеше

Сетевое планирование.
В предыдущем параграфе объект, предназначенный для моделирования, представлялся в виде ориентированной сети. Если дуги и узлы некоторой ориентированной сети соотнести с производимыми работами и про

Динамическое программирование при моделировании в сетях.
При моделировании сетевых структур помимо задач, связанных с существованием потоков в транспортных, электрических, телефонных, компьютерных и прочих видах сетей, возникает целый кла

Паспортные данные, схемы исследуемых блоков и анализ возможных неисправностей.
Предварительно для моделирования необходимо получить исходную информацию. В данном случае такой информацией были показания потенциометра автоконтроля плотности топлива в исследуемых блоках. Ниже пр

Анализ и прогноз работоспособности для блока ШБ4Бт
1) Проанализируем технический паспорт № 555.4433.539т ПС на блок №110115 (изделие ШБ4Бт), где зафиксированы движение изделия в эксплуатации и его поломки:

Описание объекта моделирования.
Учрежденческая АТС Нicоm 353 фирмы Simens представляет собой автоматическую телефонную станцию с 384 портами, т. е. она может иметь 384 внутренних абонента. Станция состоит из базов

Концептуальная модель системы и методы исследования.
Моделирование работы станции Нicоm 353 возможно на основе разделов «Массовое обслуживание» и «Теория очередей», поскольку станция Нicоm 353 представляет собой типичный пример систем

Получение результатов моделирования для группы №1.
Число каналов в группе : n = 3 Номера внешних линий 10, 36, 9 Дата Канал Время, с. &

Получение результатов моделирования для группы № 2.
Число каналов в группе n = 6 Номера внешних линий 12, 18, 15, 14, 13, 16 Дата Канал Вр

Получение результатов моделирования для группы № 5.
Число каналов в группе : n = 4 Номера внешних линий 8, 7, 6, 5 Дата Канал Время, с.

Основные регламентные работы перед проведением техобслуживания.
№/№ РЕГЛАМЕНТНАЯ РАБОТА Подсистема автомобиля Длительность П

Краткое описание последовательности основных регламентных работ
Проверка начинается с рулевого управления на наличие свободного хода руля. Затем «протягиваются» рулевые тяги. При необходимости доливается жидкость в бачок гидроусилителя руля. Зам

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Давно прошли те времена, когда создатели собранной «на коленках» техники могли оценивать её работу «на глаз и на слух». Сложнейшая техника наших дней, а тем более техника аэрокосмич

Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Четвериков В.Н. Подготовка и телеобработка данных. М., Высшая Школа, 1981. 2. Древс Ю.Г., Золотарёв В.В. Имитационное моделирование и его приложения. М., 1981. 3. Советов Б.Я.,