По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 623.19

Нейро-нечеткая модель диагностирования технического состояния судового синхронного генератора

Серебряков А.В. канд. техн. наук, доцент, генеральный директор, ООО «Группа компаний "АРДМАН"», г. Нижний Новгород, Е-mail: serebryakov@ardman.ru
Стеклов А.С. аспирант, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород
Титов В.Г. д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород

Показана реализация одного из модулей экспертной системы с применением аппарата нечеткой логики для идентификации неисправностей судового синхронного генератора в условиях эксплуатации. Предложена модель оценки и прогнозирования технического состояния на основе нечеткой логики с учетом неисправности оборудования. Рассмотрен каждый этап создания нечеткой модели. Разработана экспертная система, позволяющая оценить техническое состояние судового синхронного генератора на основании логических выводов и знаний о допустимых значениях параметров.

Литература:

1. Васенин А.Б., Крюков О.В., Титов В.Г. Концепция систем автономного электроснабжения объектов // Сб. тезисов XII Всемирного электротехнического конгресса (ВЭЛК-2011). – М.: ВЭИ. – С. 28-30.

2. Крюков О.В., Серебряков А.В. Система оперативной диагностики технического состояния ветроэнергетических установок // Электротехника. – 2015. – № 4. – С. 49-53.

3. Васенин А.Б., Крюков О.В., Серебряков А.В., Плехов А.С. Системы электроснабжения на принципах SMART GRID для объектов магистральных газопроводов // Автоматизация в промышленности. – 2012. – № 4. – С. 36-38.

4. Серебряков А.В., Крюков О.В. Оптимизация управления автономными ветроэнергетическими установками в условиях стохастических возмущений // Промышленная энергетика. – 2013. – № 5. – С. 45-49.

5. Серебряков А.В. Мониторинг электромеханической части ВЭУ // Главный энергетик. – 2013. – № 2. – С. 32-37.

6. Серебряков А.В., Крюков О.В. О новых возможностях технологий SMART GRID // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2013. – № 2. – С. 47-48.

7. Яхъяева Г.Э. Нечеткие множества и нейронные сети: Учеб. пособие. – М.: Интернет-университет информ. технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 315 с.

8. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление // Пер. с англ. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 798 с.

9. Sivanandam S.N., Sumathi S., Deepa S.N. Introduction to fuzzy logic using MATLAB. – Springer, 2007. – 441 p.

10. Патент РФ на полезную модель №127494, МПК G05B 23/02.

Эксплуатация судовых синхронных генераторов, в отличие от стационарных, характеризуется нестабильностью. Это связано с рядом факторов, характерных для морской эксплуатации: качка, переменные температура, давление окру жающей среды и влажность, влияние человеческого фактора, необходимость осуществления маневров и связанные с этим переменные нагрузочные режимы [1].

Для определения технического состояния судового синхронного генератора применение аппарата нечеткой логики позволяет работать с существующей неопределенностью, неполнотой и нечеткостью информации. Выбор решения по числовой информации в условиях неопределенности (риска) возникает в том случае, когда с каждым принимаемым решением связано некоторое множество возможных результатов с известными условными вероятностями [2].

Использование аппарата нечеткой логики при разработке базы знаний и механизмов вывода экспертной системы позволяет формализовать процедуру оценки технического состояния на базе ненадежной и, возможно, неточной информации и обоснованно принимать решения по идентификации неисправностей [3]. Нечеткая экспертная система использует представление знаний в форме нечетких продукций и лингвистических переменных.

Нечеткие экспертные системы позволяют не только учитывать неопределенность, но и моделировать рассуждения, что с большим трудом поддается реализации в системах на классической логике. Таким образом, основной целью использования нечеткой логики является создание аппарата, способного моделировать человеческие рассуждения и объяснять приемы принятия решений [4].

Модель экспертной системы на базе нечеткой логики представляет собой набор продукционных правил, написанных на естественном языке качественных понятий специалистами (экспертами) по сложному трудно-формализуемому диагностическому процессу. Нечеткие экспертные системы позволяют не только учитывать неопределенность, но и дают возможность моделировать рассуждения на основе опыта специалистов [5,6].

В качестве динамической системы принимается судовой синхронный генератор в условиях эксплуатации, для которого определено понятие состояния как совокупности некоторых параметров в данный момент времени. Входными переменными X1, X2,...XN, где N – число диагностируемых параметров, являются значения, полученные с датчиков системы диагностирования. Затем происходит лингвистическая оценка каждого параметра в соответствии с заданными в системе функциями принадлежности. После этого четкое множество входных параметров превращается в нечеткое множество A и используется в качестве лингвистических переменных в логических правилах базы знаний. Таким образом, значениями системы являются вероятности каждой неисправности {Y1,Y2,...Yj }€Y, где j – число неисправностей (состояний). Нечетким множеством A в некотором непустом пространстве X, что обозначается A ⊆ X , называется множество пар A = {(x, µA (x)); x ∈ X}, где µA : X → [0,1] функция принадлежности нечеткого множества A [7].

Для Цитирования:
Серебряков А.В., Стеклов А.С., Титов В.Г., Нейро-нечеткая модель диагностирования технического состояния судового синхронного генератора. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2017;5-6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: