Способ испытаний параллельно работающихдизЕль-элЕКТРичЕСКиХ уСТАНОВОК Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮПЩХ ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

в виде фиксированных значений, а закон ;распределения; времени работы установок и число испытываемых установок задсцот с помощью математической модели, описываемой однородной марковской цепью с дискретными состояниями и непрерывным временем для каждого фиксированного значения математических ожиданий.

На чертеже изображена функциональная схема реализации способа.

Цифровая электронно-вычислительная машина (ЭВМ) 1 задает .значение математических ожиданий, число работающих параллельно дизель-генераторов и распределение времени их работы. Цифровая ЭВМ 1 имеет три выхода. Один из них подключен по входу цифровой ЭВМ 2, а два других связаны с двумя входами тиристорного преобразователя 3. Цифровая ЭВМ 2 задает управляющие воздействия, которые определены значениями корреляционных и взаимокорреляционных функций, заданных по математическим ожиданиям от ЭВМ 1. Тиристорный преобразователь 3 служит для управления переключениями числа дизель-генераторов и времени работы в сочетаниях дизель-генераторов. Три выхода цифровой ЭВМ 2 связаны со входами другого тиристорного -преобразователя

4,предназначенного для формирования текущих значений управляющих воздействий на нагрузочное устройство

5.Выходы тиристорных преобразователей 3 и 4 связаны со входами нагрузочного устройства 5, выход которого связан со входом системы дизель-генераторов б, выходы которой связаны со входами тиристорного преобразователя 7, служащего для контроля и оценки заданных параметров. Выход тиристорного преобразователя 7 связан, со входом исполнительного устройства 8, обеспечивакядего остановку процесса испытаний по .достижении заданного времени. Один выход исполнительного устройства связан со входом ЭВМ Л, а другой - со входом тиристорного преобразователя 3.

При проведении стендовых испы- . таний с помощью цифровой ЭВМ 1 задаются значения mjn математических ожиданий , числа е .заботающих дизель-генераторов и распределения времени t, М- их работы. По полученным от ЭВМ 1 значениям цифровой ЭВМ 2 выбираютсязначения корреляционных взаимокорреляционных функций kn f), k°M (t), k;(r), no которым Тиристорный преобразователь 4 формирует текущие значения п(1)и Mj(t) для передачи на нагрузочное устройство 5.

Одновременно числа работающих параллельно дизель-геитераторов и распределения времени работы в этих сочетаниях t,, задаву.сэмые цифровой

ЭВМ 1, подаются в Тиристорный преобразователь 3, где вырабатывается сигнал 1 ((j) , управляющий переключениями числа дизель-генераторов и временем работы в этом сочетании, J после чего этот сигнал идет на нагрузочное устройство 5, которое в зависимости от заданных параметров .«изменяет режим работы системы дизель-генераторов 6. Параметры, полуQ ченные при испытании системы дизельгенераторов 6, контролируются тиристорным преобразователем 7, который контролирует заданные параметры и накапливает оценки значений mlnknCi) kyCJ), ),a также подает сигнал по времени работы в данном режиме на исполнительное устройство 8 длясравнения заданного времени t-iOA испытания с текущим при достижении которого процесс останавливается. ;

В ЭВМ 1 с помощью генератора случайных сигналов: на математической модели воспроизводится однородная марковская цепь с дискретными состояниями и непрерывным временем, задающая последовательность математических ожиданий частоты вращения и момента .сопротивления на валу дизельгенератора { т°„ , га% , и т° , ° , ,

0 . ТОе i, j 1, 2, 3...k},

закон распределения времени нахождения установки в режиме с ; nij,-t, и число е дизель-гёнераторов, работающих параллельно. Процесс переклю, чений числа дизель-генераторов и изменения значения математических ожиданий т и т°р описывается матрицей переходных вероятностей, полученной на основе анализа переключений в условиях эксплуатации или не математической модели типа Монте-Карло, а время работы при т, и т задается законом распределения, причем окончание процесса испытания проис. ходит по достижении заданного времени после сравнения с накопленным в процессе испытания t ад 6 . Кроме того, с помощью другогогенератора случайных сигналов в преобразователе 4 задаются отклонения 1т1(дИ

0 JM° математических ожиданий, определенные по автокорреляционным и взаимокорреляционным функциям ) , K(t) k°j;t)-n,(t) и Mj(t). по полученным в процессе испытания текущим значениям nj(t) и M;(t) рассчитываются kn(t), k;,,(t), kU), пч„, mj которые сравниваются с задаваемыми. При этом система управления построена так, чтобы разность этих значений приравнивалась к нулю.

0 Таким образом, происходит сравнение статистических показателей т:,, , lkS(), k$;(n ),. двух случайных сигналов, управляющих работой дизель-генератора на стенде, с полученными в условиях эксплуатации

при задании математических -ожиданий закона распределения времени работы и числа е работающих генераторов с помощью стохастической марковской матрицы.

Для проведения стендовых испытаний по предлагаемому способу в условиях эксплуатации дизель-генераторов (как в случае одиночной работы, так и в случае параллельной работы нескольких, дизель-генераторов) производится запись реализации случайных функций времени Mj(t)r,H n|(t) в каждом используемом режиме работы за время ,;, количества переключений числа работающих дизельгенераторов и закон распределения времени tj. Дешее вычисляют их статистические характеристики: математические ожидания/ корреляционные функции и взаимокорреляционные функции, параметры закона распределения времени работы в данном режиме (при определенном значении математического ожидания), вероятностную матрицу переключений числа дизель-генераторов. Управляющие сигналы воздействия на органы управления дизель-генераторами подаются в виде случайных функций времени и импульсов задающих математические ожидания и числа работающих дизельгенераторов, при этом случайные функции впоследствии вычисляются дл поддержания динамического процесса на уровне заданного математического ожидания.

При генерировании случайных сигналов специфика, вносимая квазиравномерностью, не оказывает существенного влияния на точность решения рассматриваемых в данном случае задач. Ошибка ДР в вероятности события 5д,, вызываемая дискретностью используемой совокупности случаййых чисел, по абсолютной величине не превышает 2 (где k - число разрядов в машинном слове цифровой ЭВМ) при этом центр области возможных ошибок смещен влево относительно Р на величину ,. Таким образом, ошибка в предлагаемом способе несоизмеримо меньше ошибки, допускаемой при ручном задании математических ожиданий.

Статистические показатели процесса изменения момента и частоты вращения дизель-генераторов, время работы дизель-генераторов с каждым значением математического ожидания и число работаю1чих генераторов опрееляется эксплуатационными условиями работы дизель-генераторов любого назначения.

Формулаизобретения

Способ испытаний параллельно работакнцих дизель-электрических установок путем изменения частоты вращения и момента сопротивления генератора по закону стохастических процессов, заключающийся в том, что задают математические ожидания частоты вращения и момента сопротивления и одновременные отклонения от„ математических ожиданий частоты вращения и момента сопротивления в виде получаемых с помощью генератора случайных процессов случайных сигналов, связанных по взаимокорреляционной функции, равной ее значению

в условиях эксплуатакции, а также задают закон распределения времени работы установок при данных математических ожиданиях и число установок, отличающийся

тем,-что, с целью приближения к реальным э.ксплуатационным .условиям, математические ожидания задают в виде фиксированных значений, а закон , распределения времени работы и число испытываемых установок задают

с помощью математической модели, описываемой однородной марковской цепью с дискретными состояниями и непрерывным временем для каждого фиксированного значения математических ожиданий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 429302, кл. G 01 М 15/00, 1972.