автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Диагностирование тяговых электродвигателей грузовых электровозов по параметрам магнитного поля

На правах рукописи

ТЫЧКОВ Александр Сергеевич

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПО ПАРАМЕТРАМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Специальность

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0034В9354

Самара 2009

003469354

Работа выполнена на кафедре «Электрический железнодорожный транспорт» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения» (СамГУПС).

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

АНДРОНЧЕВ Иван Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

КОСМОДАМИАНСКИЙ Андрей Сергеевич;

кандидат технических наук, доцент ПОПОВ Дмитрий Александрович

Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ОмГУПС).

Защита диссертации состоится 2009 г. в ^чаС0в на

заседании диссертационного совета Д218.011.01 в Самарском государственном университете путей сообщения по адресу: г. Самара, ул. Свободы, 2А, корп. 5, ауд. 5216.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан «2 2009.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять по адресу диссертационного совета Д218.011.01: 443066, г. Самара, 1-ый Безымянный пер., 18, СамГУПС, факс: (846) 262-30-76.

Ученый секретарь диссертационного совета Д218.011.01,

кандидат технических наук, доцент В.С.ЦЕЛИКОВСКАЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время необходима разработка мероприятий, направленных на повышение надежности и сокращение затрат, связанных с эксплуатацией подвижного состава железных дорог России.

С целью повышения надежности функционирования грузовых электровозов необходимо иметь достоверные сведения о техническом состоянии оборудования. Поэтому следует сосредоточить особое внимание на таких элементах, которые ограничивают пробег электровозов между ремонтами, с последующими рекомендациями по их техническому содержанию.

К данной категории элементов относится тяговый электродвигатель (ТЭД), значит, разработка методов и средств диагностирования ТЭД в рамках системы технического содержания электровозов на основе контроля фактического состояния является актуальной научно-технической задачей.

Диссертационная работа подготовлена на основании научно-исследовательских работ, выполненных автором на кафедре «Электрический железнодорожный транспорт» СамГУПС при непосредственном участии автора в период с 2000 по 2009 годы. Исследования проводились в соответствии с основными положениями одобренной Правительством РФ «Транспортной стратегии Российской Федерации» и «Программой создания и освоения производства новых локомотивов в 2004-2010 г.г.», утвержденной ОАО «Российские железные дороги».

Цель и задачи исследований. Целью работы является совершенствование оценки технического состояния ТЭД электровозов за счет диагностирования по параметрам магнитного поля.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и успешно решены следующие задачи:

1) Выполнить анализ методов и средств диагностирования оборудования электровозов;

2) Разработать методику и выявить наиболее значимый элемент ТЭД, обосновать его диагностический параметр;

3) Предложить модель и выполнить моделирование диагностического параметра наиболее значимого элемента ТЭД;

4) Разработать схему и алгоритм работы системы технического диагностирования, состояния ТЭД по параметрам магнитного поля и выполнить ее экспериментальную проверку.

5) Выполнить технико-экономическую оценку результатов работы.

Методы исследования. В работе использованы методы теории надежности, статистической классификации, вейвлет-анализа, методы математической статистики, теории планирования эксперимента, теории нейросистем. Для обработки статистических и экспериментальных данных и в процессе моделирования использовались пакеты программ Microsoft Excel, MathLab, FemLab и др. Результаты математического моделирования подтверждены экспериментами.

Научная новизна:

1. Усовершенствована методика определения лимитирующих элементов за счет применения весовых коэффициентов;

2. Разработана методика оценки состояния ТЭД при помощи системы ' контроля напряженности магнитного поля и предложен алгоритм

обработки контрольно-измерительной информации с применением вейвлет-анализа

Практическая ценность. Разработанная система контроля технического состояния ТЭД рекомендована для использования:

> на заводах по производству и ремонту электровозов;

> в локомотивных депо в процессе технического содержания электровозов;

> в учебном процессе специальности 190303 - Электрический транспорт железных дорог.

Реализация результатов работы.

Результаты работы реализованы в технологии текущего ремонта и технического обслуживания ТЭД электровозов в локомотивном депо Кинель и ДОП «Самаратранспригород» Куйбышевской железной дороги - филиале ОАО «РЖД».

Апробация работы.

Основные материалы диссертации поэтапно докладывались, обсуждались и получили одобрение на межвузовской научно-практической конференции «Вклад ученых вузов в научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте» (г.Самара, 2003), на XXX межвузовской научной конференции студентов и аспирантов (г.Самара, 2003), на региональной научно-практической конференции, посвященной 130-летию Куйбышевской железной дороги «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» (г.Самара, 2004), на шестой международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (г.Владивосток, 2005), на 2-й и 3-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» (г.Самара, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, а именно: 6 статей, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК для публикации материалов диссертаций, тезисы 6 докладов и 2 свидетельства на интеллектуальные продукты.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Материалы диссертации содержат 132 страницы основного текста, 11 таблиц, 44 рисунка и 6 приложений на 12 страницах. Список использованных источников содержит 135 наименований. Общий объем работы 144 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе проведена систематизация развития методов диагностирования оборудования в системе обслуживания и ремонта локомотивов. Выявлено следующее: по мере накопления опыта эксплуатации и ремонта, а также развития ремонтной базы, шел непрерывный процесс поиска новых форм и методов организации системы ремонта электровозов, а вместе с тем и развитие методов и средств диагностирования. Данными занимаются специалисты ВНИИЖТ, ОмГУПСа, МИИТа, ПГУПСа, ДВГУПСа, СамГУПСа и др. Значительный вклад в решение вопросов внесли такие исследователи, как Воробьев A.A., Володин А.И., Глущенко М.Д., Горский A.B., Исаев И.П., Капранов H.H., Кисилев В.И., Копылов И.П., Космодамианский A.C., Осяев А.Т., Павлович Е.С., Подшивалов А.Б., Попов Д.А., Просвиров Ю.Е., Феоктистов В.П., Четвергов В.А. и многие другие.

Анализируя известные методы и средства диагностирования оборудования в системе технического обслуживания и ремонта локомотивов, сделан вывод, что они имеют сходную структуру, которая включает в себя датчики, осуществляющие контроль определенных физических величин, устройство сопряжения с персональным компьютером, в роли которого выступает обычно аналого-цифровой преобразователь. Отличительной частью является специализированное программное обеспечение, производящее обработку полученной информации с последующей интерпретацией результатов, которое и требует дополнительного совершенствования с учетом современных знаний.

Следует отметить, что становится возможным принятие решения о техническом состоянии сложного объекта, такого как электровоз или его элементы, при помощи экспертной системы, которая может быть разработана на основе теории искусственного интеллекта, что необходимо в рамках совершенствования системы ремонта электровозов.

Остается недостаточно изученным вопрос диагностирования ТЭД, так как для решения данной задачи требуется создать такую теоретическую базу, которая давала бы возможность решать вопросы диагностирования с использованием диагностических параметров, выявленных в процессе рассмотрения элементов ТЭД с позиции их значимости.

Во второй главе совершенствуется методика определения лимитирующих узлов с целью учета местных условий эксплуатации, рассматривается расчет магнитного поля возбуждения участка ТЭД, разрабатывается методика оценки состояния ТЭД при помощи системы контроля напряженности магнитного поля.

Одной из основных задач информационного обеспечения системы ремонта электровозов является определение лимитирующих узлов электровоза. Один из наиболее достоверных способов, позволяющих сделать это, базируется на следующих признаках:

- статистика отказов рассматриваемого элемента (частость отказов), со;

- приведенная трудоемкость восстановления (замены), Т;

- уровень значимости в системе электровоза по функциональным и нагрузочным режимам, N.

Для определения принадлежности узла к группе лимитирующих используется известная модель обобщенного классификатора:

где Tt, Юн Nt - значения соответственно приведенной трудоемкости, частости отказов и уровня значимости в системе электровоза;

Тср, шср, Ncp - средние значения соответственно приведенной трудоемкости, частости отказов и уровня значимости в системе электровоза.

В данной методике определения лимитирующих узлов не учитываются некоторые важные факторы, присущие каждому конкретному депо и условиям эксплуатации. Для уточнения модели обобщенного классификатора с целью учета дополнительных параметров необходимо ввести весовые коэффициенты для классификационных признаков, учитывая при этом информативность каждого параметра. Контроль с информативной точки зрения позволяет снять неопределенность состояния объекта, которая количественно характеризуется энтропией этого состояния:

- дисперсия параметра.

Таким образом, упорядочение параметров по степени информативности следует проводить по величине дисперсии распределения параметра. Чем меньше дисперсия, тем плотнее распределение, и тем больше вероятность того, что узлы принадлежат к одному классу.

Значения весовых коэффициентов определяются по формуле:

где Н0 - значение энтропии параметра, выбранного за основной; Н; - значение энтропии ¡-го параметра. Таким образом, преобразуя формулу (1) получаем уточненную модель:

Q = Tt-C3t-Nt-Tcp-a)cp-Ncp>0,

(1)

(2)

где Hs(iQ - энтропия;

где приведенное значение .¡-го параметра; п - число определяющих параметров; т - число объектов в группе.

В результате проведенного анализа были получены результаты, представленные на рис. 1.

Техн^еская ооаияежостъ депо

Плотшстьдвижеюя Сезожьи ссобежостм

Трудоемкость

^ювтьангни мости в системеэпещЕвоаа

Частость откаюв

п П ЮТ

1

■ Весовой коэффициент ЕЗЭктрспия

Рис. 1. Информационный анализ определяющих параметров

Классификацию по (4) следует выполнить следующим образом. Вычислить дисперсии выборок определяющих параметров, определить энтропию по (2), затем весовые коэффициенты по (3) и провести классификацию по (4). Такую методику целесообразно использовать в депо для оперативного определения лимитирующих узлов с высокой точностью для местных условий эксплуатации.

С помощью предложенной методики был определен наиболее значимый элемент ТЭД для условий Кбш. ж.д. на основании данных локомотивных депо Дема, Пенза и Кинель. Элементом с наибольшим значением обобщенного классификатора является якорь ТЭД.

При диагностировании целесообразно учитывать не всю совокупность диагностических параметров, а лишь те, которые удовлетворяют таким условиям как информативность, селективная способность, чувствительность, однозначность, воспроизводимость.

Из проведенного анализа выявлено, что из всей совокупности параметров, характеризующих состояние не только якоря, но и элементов ТЭД, а также электрической машины в целом, наибольшее внимание следует уделить тем параметрам, которые описывают распределение электромагнитной энергии в объеме ТЭД, таким как магнитный потенциал, индукция и напряженность магнитного поля. Поскольку во время работы ТЭД происходит взаимодействие сил электромагнитной природы, создаваемых магнитной системой машины. Сила этого взаимодействия зависит от многих факторов и может отражать характерные состояния ТЭД, в том числе и показывая наличие различных дефектов.

Далее был использован аналитический способ расчета магнитного по возбуждения такого участка модели ТЭД, как система полюс-междуполюсная зон так как именно эту область следует использовать для установки датчиков.

Упрощенная развертка электрической машины постоянного тока включает себя систему полюсов с конечным значением магнитной проницаемости междуполюсных пространств, а также плоский рабочий зазор (рис. 2).

На рис. 2 изображена также схематичная картина силовых линий, котор позволяет сделать следующие заключения:

1. Полный магнитный поток состоит из двух составляющих: рабочего потока потока рассеяния.

2. Плоскости х=0 и х=1 есть плоскости симметрии, период поля равен <Ы или 2 Важным при этом является то, что в плоскости, х=0 отсутствует составляющ напряженности Ну, т. е. Ну(0,у)=0, а в плоскости существует лишь составляющ индукции Ву или Вх(1,у)=0. Если 1\У - ток в междуполюсных пространства 2Ь - ширина междуполюсного пространства; 2\ = х - полюсное деление машин Ь - высота полюса; 5 - величина воздушного зазора; 2(М>) - ширина полюс М\У/2Ь -плотность настилов токов междуполюсных пространств к тому же учест что Н = - ^ас! ф, то можно утверждать, что

3<р

д

Анализ картины силовых линий, построенных лишь на качественном уровн уже дает достаточно большую конкретную информацию об исследуемом поле.

Из всего исследуемого объема выделена обособленная дискретно-однородн полоса с периодически чередующимися полюсами (цРе) и междуполюсным пространствами (цз), ограниченную двумя плоскими поверхностями у =0 и у= (рис. 3).

= 0, ^ Зу

= 0. (5)

1=0

Рис. 3. Дискретно-однородная полоса

Рассчитывается магнитное поле в полосе, когда магнитная проницаемость в ней представляется в виде кусочной функции:

Граничные условия заданы в виде произвольных периодических функций потенциалов ф(х,0), ф(х, Ь) с периодом 41, обладающих симметрией относительно начала координат ф(х) = -ф(-х) и оси абсцисс ф(х) = -ф(х+21).

При решении данной задачи получены общие решения для векторов магнитной напряженности и индукции в полосе с произвольными значениями геометрии (Ь, I, Ь) и магнитных проницаемостей полюса.

При всех характерных неисправностях якоря ТЭД, имеющих первопричину электромагнитной природы, необходимо проводить измерения напряженности магнитного поля в контрольных точках. Для решения этой задачи необходимо определить расположение датчиков и оценить характеристики сигнала, поступающего с датчиков.

Основным средством анализа реальных физических процессов, в том числе случайных, являлся гармонический анализ. Математической основой гармонического анализа является преобразование Фурье. Преобразование Фурье позволяет разложить произвольный процесс на элементарные гармонические колебания с различными частотами. Но вместе с тем преобразование Фурье не обладает свойством локализации во времени.

Недостатки Фурье разложения сигналов устраняет современный метод "вейвлет" - преобразования. Вейвлеты являются математическими функциями, позволяющими анализировать различные частотные компоненты данных. Вейвлет анализ не только увеличивает эффективность оценок вариации диагностических параметров, но и является подходящим инструментом для обработки сигналов, поступающих с датчиков напряженности магнитного поля.

(6)

Н, = - ^ = пу + В0с11 пу)п

В, = = (А„сЬ пу + пу)п

совпх, 0<х<Ь; К^шп^-х), Ь<х<21-Ь. ц^тпх, 0<х<Ь; р.Г(Кп сояп(1-х), Ь < х < 21 - Ь.

(7)

(8)

Базисные функции для частотно-временного анализа должны обладать таким свойствами как ограниченность, локализация и нулевое среднее, поэтому бази отвечающий перечисленным выше условиям, имеет вид:

где множитель ~7=г необходим для сохранения нормы ¡У,^ = ■

fW = jCWTf (a, b)v[ — db, (П)

Пусть a, b е R, т.е. принимают произвольные вещественные значения, тогд пара преобразований, которое носит название непрерывного вейвл преобразования, обозначаемое как CWT - continuous wavelet transform, будет имет вид:

CWTr(a,b) = (f(t), y,b(t)) = -щ ]f(t)V^jdt, (Ю)

f^]cWTf(a,b)v^

где C^ - нормализующий коэффициент, значение которого определяется и выражения:

с jh^oLdw<oo

W

-<Ю I I

В работе применен вейвлет Морле (Morlet):

V(t) = exp{jw0t}^expj-yJ; (13)

где t - параметр времени;

w0 - доминантная частота, позволяющая варьировать избирательностью базиса

Этот вейвлет отличает от других прежде всего то, что он является-комплексно1 функцией, у которой вещественные и мнимые части - модулированные гауссиано гармоники.

Используя данный вейвлет, возможно выявить в исходном сигнале отклонения соответствующие различным неисправностям такого объекта, как ТЭД.

Для распознавания состояний ТЭД на основе данных вейвлет-анализ используются нейросетевые технологии.

Нейросеть из произвольного неидеального сигнала, поданного на ее вход должна выделить соответствующий образец, либо «выдать заключение» несоответствии входных данных имеющимся образцам. Сигнал описываете вектором X = {х;: i=0...n-l}, п - число нейронов в сети и размерность входных выходных векторов. Каждый элемент Xj равен либо +1, либо -1. Вектор

, описывающий к-й образец, обозначается через Хк, а его компоненты, соответственно, - х;к, к=0...т-1, т - число образцов. Когда сеть распознает какой-либо образец на основе предъявленных ей данных, ее выходы будут содержать именно его, то есть У = Хк, где У - вектор выходных значений сети: У = { у,: ¿=0,...п-1}. В противном случае, выходной вектор не совпадет ни с одним образцовым.

Сеть состоит из двух слоев (рис. 4). Первый и второй слои имеют по т нейронов, где ш - число образцов. Нейроны первого слоя имеют по п синапсов, соединенных со входами сети (образующими фиктивный нулевой слой). Нейроны второго слоя связаны между собой ингибиторными (отрицательными обратными) синаптическими связями. Единственный синапс с положительной обратной связью для каждого нейрона соединен с его же аксоном.

обратная связь

Рис. 4. Структурная схема нейронной cení

На стадии инициализации весовым коэффициентам первого слоя и порогу активационной функции присваиваются следующие значения:

х*

w,k = у, i=0...n-l, k=0...m-l (14)

Tk = n/2,k=0...m-l (15)

Здесь x¡ - i-й элемент k-ro образца.

Весовые коэффициенты тормозящих синапсов во втором слое берут равными некоторой величине 0 < z < 1/ш. Синапс нейрона, связанный с его же аксоном, имеет вес +1.

Алгоритм функционирования сети для задачи распознавания состояний ТЭД в процессе диагностирования следующий:

1. На входы сети подается неизвестный вектор X = {xi:i=0...n-l}, исходя которого рассчитываются состояния нейронов первого слоя (верхний индекс скобках указывает номер слоя):

11-1

У0) = sf> = £ wijXj +Tj, j=o...m-l. (16

i=0

После этого полученными значениями инициализируются значения аксон второго слоя:

y/2) = y/1),j = 0...m-l (17

2. Вычислить новые состояния нейронов второго слоя:

s-2)(p +1) = yj(p) - G§yf?(p),k * j,j = 0...Ш -1 (18

k=0

и значения их аксонов:

yf(p + 1) = f [sf (р +1)} j = 0...Щ -1. (19

Активационная функция f имеет вид порога, причем величина F должна бь достаточно большой, чтобы любые возможные значения аргумента не приводили насыщению.

3. Проверить, изменились ли выходы нейронов второго слоя за последню итерацию. Если «да» - перейди к шагу 2, иначе - окончание.

Из оценки алгоритма видно, что роль первого слоя весьма условн воспользовавшись один раз на шаге 1 значениями его весовых коэффициентов, сс больше не обращается к нему, поэтому первый слой может быть вообще исключе из сети (заменен на матрицу весовых коэффициентов).

В третьей главе проведено моделирование и расчет диагностическог параметра ТЭД - напряженности магнитного поля, а также моделирование процесс обработки сигнала посредством вейвлет-анализа.

Для определения картины магнитных полей проводилось моделировани методом конечных элементов в пакете FEMLAB интегрированной математическо универсальной среды MATLAB компании Math Works, Ink .

В ходе расчетов были получены следующие результаты: на рассматриваемо участке магнитной цепи ТЭД было оценено распределение таких параметров ка магнитный потенциал, индукция и напряженность магнитного поля.

Для разделения конструкции на конечные элементы использовались процедур пакета FEMLAB с дальнейшим уточнением декомпозиции конструкци результатом чего стало деление конструкции на простые элементы (рис. 5).

На рис. 6 представлено распределение магнитного потенциала, такж приведены его силовые линии, а стрелками отмечено направление векторо магнитной индукции.

Рис. 5. Декомпозиция участка расчетного сечения магнитной цепи ТЭД

Рис. 6. Распределение магнитного потенциала в расчетом сечении участка магнишой цепи ТЭД

На рис. 7 представлено распределение магнитной напряженности, также приведены силовые линии магнитного потенциала, а стрелками отмечено направление векторов магнитной индукции.

I

£

Рис. 7. Распределение магнитной напряженности в расчетном сечении участка ТЭД

На основании проведенного моделирования был сделан вывод о том, что наибольшее значение такого параметра, как напряженность магнитного поля, наблюдается вне зоны воздушного зазора над полюсным наконечником в области расположения обмотки возбуждения главного полюса. Поэтому было принято решение об установке датчиков именно в эти зоны. Такой подход позволяет оценить состояние ТЭД по параметру напряженности магнитного поля при помощи сигналов, поступающих с датчиков.

При разработке алгоритма обработки контрольно-измерительной информации, получаемой в процессе контроля ТЭД было проведено предварительное имитационное моделирование в системе Simulink (интегрированной математической универсальной среды MATLAB).

Результатом чего стала разработанная модель получения и обработки сигналов в процессе контроля технического состояния ТЭД (рис. 8).

В качестве исходного сигнала был применен сигнал, полученный в результате моделирования участка магнитной цепи ТЭД. Для имитации помех, которые могут иметь место от наводок сети, нелинейности параметров, магнитных и электрических полей ТЭД, применен дискретный сигнал синусоидальной формы частотой переменного тока промышленной частоты смешанный с белым шумом.

На входе устройства установлен дидактический фильтр белого шума, осуществляющий четырехуровневое разложение сигнала.

Далее установлен "band-stop" фильтр с частотой 50 Гц для устранения наводок от сети переменного тока. Сигнал необходимо преобразовать и выделить информативную часть, что достигается при помощи блока «Saturation».

Рис. 8. Модель получения и обработки информации в процессе контроля ТЭД

Результатом моделирования является обработка сигнала (удаление шума, фильтрация и выделение полезной части), представленная на рис. 9.

Рис. 9. Этапы обработки сигнала

Результатом вейвлет преобразования является матрица коэффициентов для различных масштабов, которая в дальнейшем будет являться образом для обработки нейронной сетью. Сеть обучается в отсутствие шума до достижения допустимой средней квадратичной погрешности, равной 0,1 (рис. 10).

w5

102

5

I ю1 §

cd

| 10°

a

o

io-'

ю-2

0 20 40 «0 80 100 120 140 160 180

Рис. 10. Кривая обучения в отсутствии шума

Чтобы сеггь была не чувствительна к воздействию шума, обучение проводится с применением двух идеальных и двух зашумленных образов.

При обучении с шумом максимальное число циклов обучения сокращается, а допустимая погрешность увеличивается до 0,6 (рис. 11).

Точность - 0.348182, предельная - 0.6

101 I— ч——,— ч-.м^.^...— ■

Точность - 0 0903872, предельная - 0.1

;ЙЕ£ШЕЕН НЕ£НзеНШЁЗНН':Ё=ПП

Цтт

!íí:!:ÍÍ3! = :3!!I5Í:!ÍÍ!! í\= 5

:::

• i . T \

¡П1УЩ11ЦЩй1 1Щ1П

- ; ..

ю-'i—.—:--—.—.—:—:—

О 20 40 60 80 100 120 140 160

Рис. 11. Кривая обучения в присутствии шума

Для оценки эффективности рассмотрены две структуры нейронной сета: сеть 1, обученную на идеальных последовательностях и сеть 2, обученную на зашумленных последовательностях. Проверка функционирования производится на 100 векторах входа при различных уровнях шума Шум со средним значением 0 и стандартным отклонением от 0 до 0,5 с шагом 0,05 добавляется к векторам входа Для каждого уровня шума формируется 100 зашумленных последовательностей для каждого состояния и вычисляется выход сети. Выходной сишал обрабатывается М-функццей compet с той целью, чтобы выбрать один из всех элементов вектора выхода После этого оценивается количество ошибочных

, классификаций и вычисляется процент ошибки. Соответствующий график погрешности сет от уровня исходного шума показан на рис. 12.

Процент ошибочных классификаций

1 1 I 1 ) 1 1 1 1 1 1 1

1 1 I 1 till [ ¡Сеть

1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 ' 1 1 1 1 1 ¡//¡Сеть 2

till i 1 1 1 till

1 1 I 1 1 1 1 1

1 1 1 1 s J 1 1 1

О 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 Уровень шума

Рис. 12. Эффективность функционирования системы

Обучение сети на зашумленных векторах входа значительно снижает погрешность распознавания реальных векторов входа. Сети имеют очень малые погрешности, если среднеквадратичное значение шума находится в пределах от 0.00 до 0.05. Когда к векторам был добавлен шум со среднеквадратичным значением 0,2, в обеих сетях начали возникать заметные ошибки. При этом погрешности нейронной сети, обученной на зашумленных векторах, на 3-4 % ниже, чем для сети, обученной на идеальных входных последовательностях, поэтому используем ее в дальнейшем.

Основной задачей технического диагностирования является распознавание состояния технического объекта, т.е. отнесение его состояния к одному из возможных классов (диагнозов), что выполняется при помощи нейронной сети.

В результате обработки обученной нейросетью образов, полученных в результате вейвлет-преобразований исходного сигнала, на выходе нейросети формируется мат-файл, который является входной информацией для экспертной системы (ЭС) созданной на базе системы CLIPS.

Для вынесения решения о работоспособности узла и облегчения труда эксперта, проводящего контроль состояния объекта целесообразно использовать экспертную систему (ЭС), которая является дальнейшим развитием информационных технологий на железнодорожном транспорте и представляет на современном этапе развития техники аппаратно-программный комплекс.

Для создания человеко-машинного интерфейса была использована среда создания экспертных систем CLIPS и реализована представленная структура экспертной системы (рис. 13).

/уровень

И уровень III уровень

N уровень

Рис. 13. Структура экспертной системы

Таким образом, экспертная система позволит на основании классификации состояния ТЭД, выдавать рекомендации о работоспособности этого узла, предлагать пути устранения возможных неисправностей, прогнозировать междиагностический интервал и остаточный ресурс ТЭД. Такая система способна к эксплуатации в рамках существующей планово-предупредительной системы ремонта, а также может быть адаптирована к системе ремонта с учетом фактического состояния.

Четвертая глава посвящена выбору условий проведения многофакторного эксперимента, автоматизации экспериментальных исследований и обработке результатов эксперимента.

Система контроля состояния ТЭД измеряет напряженность магнитного поля в контрольных точках и оценивает техническое состояние ТЭД, выявляя различного рода неисправности или их отсутствие. Система состоит из датчиков напряженности магнитного поля, размещаемых в контрольных точках ТЭД и блока обработки информации.

На основе данных, полученных в результате моделирования, было разработано устройство, структурная схема которого представлена на рис. 14.

В процессе эксплуатации системы неизбежно возникает температурная погрешность датчика, вызванная двумя факторами: влиянием температуры окружающей среды на электронные компоненты (такая погрешность присуща любой схеме, содержащей аналоговые элементы), а также на активное сопротивление самого датчика и соединительных проводов. Изменение активного сопротивления соединительного кабеля и активного сопротивления датчика под воздействием температуры окружающей среды вызывает изменение измеряемого параметра.

Экспертная система

Нейронная сеть

Блок вейвлет-анализа

Рис. 14. Структура схема системы оценки технического состояния ТЭД

Такую погрешность весьма сложно скомпенсировать, поскольку трудно отделить полезное изменение контролируемого параметра, вызываемое объектом контроля, от паразитного, вызванного влиянием температуры на кабель и датчик. На рис. 15 приведена структурная схема температурной стабилизации.

Б.тш! япЛуяяеяжя

Датчик

1

Блшх хмделекмя хх форлеатмхлвг* кариетра

Б хек кахвежгиш ттяпературкок югрешкветн

/

СШ|1Ш!и(П

/

Устрвйстжо »ыберкх-храмеххя

Д.

Флльтр ХХЖХМХ час хат

А / ■л

Блох

яхмедрхзацнх

р

Ф«рккр*1ател2> . хммдког«

ЮфЯЖХШ

Выход

Рис. 15. Схема температурной стабилизации

Блок возбуждения вырабатывает импульсный сигнал специального вида для возбуждения датчика, блок компенсации температурной погрешности следит за величиной активного сопротивления кабеля и датчика и в случае их температурного изменения определенным образом корректирует параметры сигнала возбуждения, что практически полностью компенсирует температурную погрешность. Блок выделения информативного параметра осуществляет выделение информативного сигнала в момент времени соответствующий наибольшей чувствительности. Затем информативное напряжение запоминается устройством выборки-хранения и хранится до следующего замера. Синхронизация работы выше описанных блоков осуществляется блоком синхронизации. Блок линеаризации осуществляет приведение нелинейной характеристики к виду у=кх. Фильтр нижних частот подавляет присутствующие в информативном сигнале составляющие кратные частоте дискретизации. Формирователь выходного напряжения осуществляет усиление выходного сигнала до заданной чувствительности.

Далее сигнал подается для оцифровки в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), а затем поступает в ЭВМ для последующей обработки сигнала помощи программных средств. В качестве АЦП применен модуль RealLab!, который позволяет выполнять экспорт данных в текстовый файл для последующего просмотра и математической обработки программами Excel, MathCAD, MATLAB. Программная часть модуля позволяет записать произвольный алгоритм управления оборудованием, используя полученные значения введенных данных. Сценарий записывается путем выбора команд из меню, что минимизирует появление ошибок. Записанный сценарий может быть отредактирован, отлажен, сохранен для дальнейшего использования.

Получаемые в процессе измерения данные с датчиков передаются через усилитель и фильтр на ЭВМ для дальнейшей обработки.

При экспериментальной проверке проводились наблюдения в процессе диагностирования электрических машин на испытательной станции.

Для проведения замеров был составлен план эксперимента второго порядка, который позволяет сформировать функцию отклика в ввде полного квадратичного полинома, который содержит большее число членов, чем неполный квадратичный полином, сформированный по планам первого порядка, и поэтому требуют большего числа выполняемых опытов. Расчеты проводились при помощи программного пакета Statgraphics Plus for Windows.

В процессе работы были проведены эксперименты над электрическими машинами постоянного тока. Наблюдения проводились на испытательной станции электрических машин в локомотивном депо в период с сентября 2004 г. по сентябрь 2005 г. За этот период были сняты данные с пятидесяти тяговых электродвигателей.

В результате анализа результатов был установлен тот факт, что значение напряженности имеет пики при напряжении 1500 В и при пробеге L=0, т.е. сразу

после ремонта, и пробеге приблизительно Ь = 400 тыс. км. Это объясняется тем, что в процессе эксплуатации происходит приработка и значение контролируемого параметра снижается, а при подходе к предельному значению пробега оно опять снижается за счет износа элементов ТЭД, а в частности изоляции.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод о том, что напряжение и дефект влияют на напряженность, поэтому выбранные факторы являются образующими и эксперимент подтверждает это.

Информацию о контролируемом параметре можно получить на одном из плановых ремонтов или технических обслуживании, а также при техническом диагностировании, выполняемом в промежутках между ремонтами, на которых производится полное восстановление работоспособности ТЭД. По результатам ряда замеров контролируемого параметра для нескольких последовательных измерений можно построить реализацию износа данного узла.

Применение системы контроля ТЭД при ремонте с учетом фактического состояния необходимо осуществлять в сроки, устанавливаемые по результатам диагностики, которые отражаются также в рекомендациях, выдаваемых экспертной системой.

При диагностировании электрических машин в рамках планово-предупредительной системы контроль необходимо проводить на текущих ремонтах, которые предшествуют окончанию прогнозируемого срока постановки на диагностику.

В пятой главе рассмотрены технико-экономические аспекты внедрения системы контроля технического состояния ТЭД электровоза.

Рассчитана технико-экономическая эффективность предлагаемой разработки за счет предотвращения аварийных ситуаций, связанных с отказом ТЭД в эксплуатации, и сокращения затрат на соответствующий неплановый ремонт по восстановлению работоспособности ТЭД.

Оценка эффективности внедрения системы контроля технического состояния ТЭД для условий Куйбышевской железной дороги - филиала ОАО РЖД позволила определить значение годового экономического эффекта, который составил 479,14 тыс. руб., срок окупаемости системы - 2,22 года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В ходе проведенных исследований получены следующие основные результаты:

1. Усовершенствована методика определения лимитирующих элементов за счет применения весовых коэффициентов, позволяющая определить наиболее значимый элемент ТЭД.

2. На основании анализа параметров, характеризующих состояние якоря ТЭД как лимитирующего элемента, выбран параметр, отражающий техническое состояние не только якоря, но и электрической машины в целом -напряженность магнитного поля.

3. Предложена методика оценки технического состояния ТЭД при помощи системы контроля напряженности магнитного поля, включающая обработку информации с датчиков при помощи средств вейвлет-анализа и классификации состояний ТЭД посредством нейросети.

4. Проведено моделирование параметров расчетного участка ТЭД, получено распределение напряженности магнитного поля и форма сигнала в контрольных точках, позволяющая снизить погрешность на 0,5%.

5. Определены параметры нейронной сети, разработана структура экспертной системы, позволяющая на основании данных, полученных от нейронной сети, выдавать рекомендации о работоспособности ТЭД, локализации возможных неисправностей и последующей корректировке его технического содержания в условиях ремонтного предприятия.

6. Разработана и прошла опытную апробацию система контроля технического состояния ТЭД, базирующаяся на мониторинге напряженности магнитного поля в контрольных точках, снижающая время диагностирования на 10%.

7. Проведена оценка технико-экономического эффекта от внедрения системы контроля состояния ТЭД, который составил 479,14 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Тычков A.C. Методика диагностирования .тяговых электродвигателей электровозов [Текст] / И.К. Андрончев, A.C. Тычков, A.A. Булатов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Спец. вып.: Проблемы железнодорожного транспорта на современном этапе развития. - Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2006. - С. 170-173.

2. Тычков A.C. Практическая реализация системы диагностирования тяговых двигателей электровозов [Текст] / И.К. Андрончев, A.C. Тычков // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Спец. вып.: Проблемы железнодорожного транспорта на современном этапе развития. - Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2007. - С. 154-158.

3. Тычков A.C. Основные тенденции развития средств технической диагностики электровозов. [Текст] / A.C. Тычков // Сборник научных трудов студентов, аспирантов и молодых ученых. - Выпуск 3. - Самара: СамИИТ, 2001. - С.47-50.

4. Тычков A.C. Выбор методики диагностирования оборудования электровозов постоянного тока [Текст] / A.C. Тычков, A.A. Булатов // Межвузовский сборник научных трудов «Совершенствование конструкции локомотивов и системы их локомотивов». - Санкт-Петербург: ПГУПС, 2004. - С.77-80.

5. Тычков A.C. Оценка эффективности внедрения системы диагностики тяговых электродвигателей электровозов [Текст] / A.C. Тычков, A.A. Булатов // Актуальные проблемы развития транспортных систем Российской федерации : сборник научных трудов с международным участием. - Самара: СамГАПС, 2005. - С. 84-88.

6. Тычков A.C. Оценка технического состояния тяговых двигателей электровозов на основе исследования характеристик магнитного поля в объеме электрической машины [Текст] / A.C. Тычков // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. Вып. № 8 (12). - Самара: СамГАПС, 2007.-С. 61-65.

7. Методика диагностики технического состояния электродвигателя на основе контроля свойств магнитного поля / A.C. Тычков // Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта №73200300224 зарегистрировано 10.11.2003 г. -М.: ВНТИЦ, 2003.

8. Методика совершенствования системы ремонта сложных технических систем/ A.C. Тычков // Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта №73200500162 зарегистрировано 23.06.2005 г. - М.: ВНТИЦ, 2005.

9. Тычков A.C. Возможности применения экспертных систем в локомотивном хозяйстве [Текст] / A.C. Тычков // Тезисы докладов межвузовской научно-практической конференции «Вклад ученых вузов в научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте». - Самара: СамГАПС, 2003. - С.61-62.

10. Тычков A.C. Стратегия совершенствования системы ремонта электровозов [Текст] / A.C. Тычков, A.A. Булатов // Тезисы докладов XXX межвузовской научной конференции студентов и аспирантов. - Самара: СамГАПС, 2003. - С.31-32.

11. Тычков A.C. Обработка параметров диагностики при определении технического состояния тяговых двигателей электровозов [Текст] / A.C. Тычков // Актуальные проблемы и перспективы развитая железнодорожного транспорта: Материалы региональной научно-пракшческой конференции, посвященной 130-летию Куйбышевской железной дороги. Часть 1. - Самара: СамГАПС, КБШ ж.д., 2004. - С. 24-27.

12. Тычков A.C. Разработка методики совершенствования системы ремонта электровозов с учетом специфики полигона обращения [Текст] / A.C. Тычков // Проблемы транспорта Дальнего Востока : материалы шестой международной научно-практической конференции. - Владивосток: Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского, 2005. - С. 59-60.

13. Тычков A.C. Функционирование электровоза в различные интервалы эксплуатации [Текст] / A.C. Тычков, АЛ. Булатов, О.Г. Булатова // Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта : материалы 2-й Международной научно-практической конференции. - Самара: СамГАПС, 2006. - С. 240-242.

14. Тычков A.C. Оценка технического состояния тягового электродвигателя (ТЭД) по результатам диагностики [Текст] / ИХ. Андрончев, A.C. Тычков, АЛ. Булатов // Актуальные проблемы развили железнодорожного транспорта : материалы 3-й Международной научно-практической конференции. - Самара: СамГАПС, 2006. - С. 99-102.

ТЫЧКОВ Александр Сергеевич

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПО ПАРАМЕТРАМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Подписано в печать 27.04.2009. Формат 60x90 1/16. Усл. печ. листов 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 79.

Отпечатано в Самарском государственном университете путей сообщения. 443022, Самара, Заводское шоссе, 18.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ В СИСТЕМЕ РЕМОНТА.

1.1 Анализ развития систем диагностирования тягового подвижного состава и пути ее совершенствования.

1.2 Методы совершенствования диагностирования электровозов за рубежом.

1.3. Выводы.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИМИТИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (ТЭД). МЕТОДИКА

ЕГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ.

2.1 Методика определения лимитирующих элементов с использованием статистической классификаци.

2.2 Определение лимитирующего элемента ТЭД.

2.3 Обеспечение средствами технической диагностики ТЭД электровозов.

2.4 Обоснование диагностического параметра лимитрирующего узла ТЭД.

2.5 Слоистая расчетная модель электрической машины.

2.6 Расчет магнитного поля возбуждения в системе полюс-междуполюсная зона ТЭД.

2.7 Обработка диагностического параметра ТЭД посредством вейвлет-анализа.

2.8 Распознавания состояний ТЭД электровозов.

2.9 Выводы.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА ТЭД.

3.1 Имитационное моделирование магнитного поля расчетного участка ТЭД.

3.2 Моделирование процесса обработки сигнала посредством всйвлет-анализа.

3.3 Моделирование нейронной сети.

3.4 Выводы.

4. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА.

4.1 Разработка и экспериментальная проверка системы диагностики ТЭД по параметрам магнитного поля.

4.2 Определение достоверности полученных результатов.

4.3 Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

5.1 Выбор методики расчета экономической эффективности капитальных вложений.

5.2 Оценка эффективности внедрения системы контроля технического состояния ТЭД колесно-моторного блока электровозов.

5.3 Вывод.

Актуальность работы. В настоящее время необходима разработка мероприятий, направленных на повышение надежности и сокращение затрат, связанных с эксплуатацией подвижного состава железных дорог России.

С целью повышения надежности функционирования грузовых электровозов необходимо иметь достоверные сведения о техническом состоянии оборудования. Поэтому следует сосредоточить особое внимание на таких элементах, которые ограничивают пробег электровозов между ремонтами, с последующими рекомендациями по их техническому содержанию.

К данной категории элементов относится тяговый электродвигатель (ТЭД), значит, разработка методов и средств диагностирования ТЭД в рамках системы технического содержания электровозов на основе контроля фактического состояния является актуальной научно-технической задачей.

Диссертационная работа подготовлена на основании научно-исследовательских работ, выполненных автором на кафедре «Электрический железнодорожный транспорт» СамГУПС при непосредственном участии автора в период с 2000 по 2009 годы. Исследования проводились в соответствии с основными положениями одобренной Правительством РФ «Транспортной стратегии Российской Федерации» и «Программой создания и освоения производства новых локомотивов в 2004-2010 г.г.», утвержденной ОАО «Российские железные дороги».

Цель исследования. Целью работы является совершенствование оценки технического состояния ТЭД электровозов за счет диагностирования по параметрам магнитного поля.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены следующие научно-технические задачи:

1) Выполнить анализ методов и средств диагностирования оборудования электровозов;

2) Разработать методику и выявить наиболее значимый элемент ТЭД, обосновать его диагностический параметр;

3) Предложить модель и выполнить моделирование диагностического параметра наиболее значимого элемента ТЭД;

4) Разработать схему и алгоритм работы системы технического диагностирования, состояния ТЭД по параметрам магнитного поля и выполнить ее экспериментальную проверку.

5) Выполнить технико-экономическую оценку результатов работы.

Методы исследования. В работе использованы методы теории надежности, статистической классификации, вейвлет-анализа, методы математической статистики, теории планирования эксперимента, теории нейросистем. Для обработки статистических и экспериментальных данных и в процессе моделирования использовались пакеты программ Microsoft Excel, MathLab, FemLab и др. Результаты математического моделирования подтверждены экспериментами, проведена их корректировка.

Научная новизна:

1. Усовершенствована методика определения лимитирующих элементов за счет применения весовых коэффициентов;

2. Разработана методика оценки состояния ТЭД при помощи системы контроля напряженности магнитного поля и предложен алгоритм обработки контрольно-измерительной информации с применением вейвлет-анализа.

Практическая ценность.

Разработанная система контроля технического состояния ТЭД рекомендована для использования: на заводах по производству и ремонту электровозов; в локомотивных депо в процессе технического содержания электровозов; в учебном процессе специальности 190303 - Электрический транспорт железных дорог.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Материалы диссертации содержат 132 страницы основного текста, 11 таблиц, 44 рисунка и 6 приложений на 12 страницах. Список использованных источников содержит 135 наименований. Общий объем работы 144 страницы.

5.3 Вывод

Необходимо отметить то, что при расчете экономического эффекта не учитывались потери, связанные с изъятием электровоза из эксплуатации на время проведения ремонтно-восстановительных работ, поэтому реальный экономический эффект, полученный от внедрения системы, будет выше, чем расчетный.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных в работе исследований и экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

1. Усовершенствована методика определения лимитирующих элементов за счет применения весовых коэффициентов, позволяющая определить наиболее значимый элемент ТЭД.

2. На основании анализа параметров, характеризующих состояние якоря ТЭД как лимитирующего элемента, выбран параметр, отражающий техническое состояние не только якоря, но и электрической машины в целом — напряженность магнитного поля.

3. Предложена методика оценки технического состояния ТЭД при помощи системы контроля напряженности магнитного поля, включающая обработку информации с датчиков при помощи средств вейвлет-анализа и классификации состояний ТЭД посредством нейросети.

4. Проведено моделирование параметров расчетного участка ТЭД, получено распределение напряженности магнитного поля и форма сигнала в контрольных точках, позволяющая' снизить погрешность на 0,5%.

5. Определены параметры нейронной сети, разработана структура экспертной системы, позволяющая на основании данных, полученных от нейронной сети, выдавать рекомендации о работоспособности ТЭД, локализации возможных неисправностей и последующей корректировке его технического содержания в условиях ремонтного предприятия.

6. Разработана и прошла опытную апробацию система контроля технического состояния ТЭД, базирующаяся на мониторинге напряженности магнитного поля в контрольных точках, снижающая время диагностирования на 10%.

7. Проведена оценка технико-экономического эффекта от внедрения системы контроля состояния ТЭД, который составил 479,14 тыс. руб.

Внедрение результатов исследования, подтверждает решение поставленной в данном исследовании цели.

1. Астафьева Н.М. Вейвлет анализ. Основы теории и применения. Успехи физических наук, т.166, вып. 11, ноябрь 1996 г.

2. Барзилович Е.Ю., Воскобоев В.Ф. Эксплуатация авиационных систем по состоянию. -М.: Транспорт, 1981. 197с.

3. Вельских В.И. Диагностирование и обслуживание сельскохозяйственной техники. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1980. - 575с.

4. Беляев В.Л., Кабенин Н.Г. Коновалов В. П., Лугинин Н.Г., Мироненков Н.П. Анализ системы и организации ремонта электровозов и тепловозов. М., Трансжелдорнздат, 1958, 207 с.

5. Бервинов В.И. Техническое диагностирование локомотивов. Учебное пособие. М.: УМК МПС России, 1998,- 190с.

6. Беркинблинт М.Б. Нейронные сети. М.-МИРОС, 1993

7. Бессуднов Е.П. Обнаружение мест дефектов изоляции обмоток электрических машин постоянного тока. М.: Энергия, 1977, 120с.

8. Биргер. И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. -270с.

9. Болотин В.В. К прогнозированию остаточного ресурса //Машиноведение. 1980. - №5. - С. 58-64.

10. Болотин В.В. Набойщиков С.М. Теория датчиков повреждений и счетчиков ресурса //Расчеты на прочность. — М.: Машиностроение, 1983.-Вып. 24.-С. 79-94.

11. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкции. М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

12. Борисов Ю.С. Организация ремонта и технического обслуживания оборудования. — М.: Машиностроение, 1978. 360с.

13. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И Электромагнитные поля в электрических машинах. JL: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. — 176 с.

14. Буйносов А.П., Наговицин B.C. Диагностика низковольтных цепей управления электровоза // Железнодорожный транспорт. 1996. № 9. с.36-38.

15. Буравлёв A.M. Управление техническим состоянием динамических систем / A.M. Буравлёв, Б.Н. Доценко, И.Е. Казанов.; Под общ. ред. И.Е. Казакова. М.: Машиностроение, 1955. - 239с.

16. Введение в техническую диагностику / Г.Ф. Верзаков, Н.В. Киншт, В.И. Рабинович и др.; Под ред. К.Б. Карандеева. М.: Энергия, 1968. -224 с.

17. Веденяпин Г.В. Техническое обслуживание тракторов и оценка их состояния без разборки // Труды ГосНИИТИ. Т.12. - М., 1967.

18. Вычислительная техника в депо // Железнодорожный транспорт. 1999. №7. с.30-38.

19. Галушкин А.И. Нейрокомпьютеры. М.-.ИПРЖР, 2000. 532.

20. Галушкин А.И. Теория нейронных сетей. М.:ИПРЖР, 2000. 416с.

21. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Сов. радио, 1974 224 с.

22. Глущенко М.Д. Проблемы эксплуатационной диагностики тяговых электродвигателей подвижного состава и пути их решения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. -М.: МИИТ, 1999. -39 с.

23. Головатый А.Г., Лебедев Ю.А. Техническое обслуживание и ремонт локомотивов за рубежом. М.: Транспорт, 1977. - 158 с.

24. Головатый А.Т., Исаев И.П., Горский А.В., Буйносов А.П. Система ремонта локомотивов на конкретных участках обращения // Железнодорожный транспорт, 1992, № 7, с. 40-44.

25. Горский А. В., Воробьев А.А., Омарбеков А. К., Скребков А. В. Ремонт локомотивов с учетом их фактического состояния //Железнодорожный транспорт.-2001. №9.-С. 43-47.

26. Горский А.В., Воробьев А.А. Оптимизация системы ремонта локомотивов М.: Транспорт, 1994, 208 с.

27. Горский А.В., Воробьёв А.А. Ремонт локомотивов с учётом их фактического состояния // Железнодорожный транспорт. 1992 - №11. - С.47-50.

28. Горский А.В., Воробьев А.А., Куанышев Б.М. Ремонт только по результатам диагностики// Локомотив. 1998. №12. с.37-39.

29. Горский А.В., Воробьев А.В., Козырев В.А., Куанышев В.М. Влияние системы ремонта локомотивов на обслуживание поездов // Железнодорожный транспорт. 1994. № 11. с. 51-53.

30. ГОСТ 18322-78 «Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения». Введ. 01.01.80. — 13с.

31. ГОСТ 20417-75 Техническая диагностика. Показатели диагностирования. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения. М: Издательство стандартов, 1989. 14 с.

32. ГОСТ 27.005-97. Надёжность в технике. Модели отказов. Основные положения. Введ. 01.01.99. - 45 с.

33. ГОСТ 27.302.-86 Надежность в технике. Методы определения допускаемого отклонения параметра технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса составных частей агрегатов машин. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 20с.

34. Гуда A.M. Представление и использование знаний в экспертной системе поиска неисправностей в электровозе. // Известия ВУЗ-ов. Сев-Кавк. регион, техн. н. 1-2. 1995. С. 54-58

35. Гуда А.Н. Поиск неисправностей в электрооборудовании электровоза на основе использования экспертной системы. // Известия ВУЗов. Электромеханика 1/2. 1995.- С. 126-127

36. Гультяев А.К. MATHLAB 5.2 Имитационное моделирование в среде Windows. СПб.: Корона принт, 1999. - 287 с.

37. Демирчян К.С. Моделирование магнитных полей. М.-Л.: Энергия, 1974.-286 с.

38. Диагностика и испытания локомотивов. / под ред. Виноградова Ю. Н. М.Транспорт, 1983. - 112 с.

39. Долин Г.В. Что такое экспертная система //Компьютер Пресс. 1996.№ 2 с.76-78

40. Домбровский В.В. Справочное пособие по расчету электромагнитного поля в электрических машинах. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1983.-256 с.

41. ДСТУ 2862-94. Надёжность техники. Методы расчета надежности. Общие требования Введ. 01.01.96.-40с.

42. Дьяконов В.Н., Круглов В.Л. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. - 480 с.

43. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике.-М.:СОЛОН-Р,-2002, 448с.

44. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. СПб.: Питер, 1997. -240 с.

45. Еперин Н.П.,Хребтикова З.П. Наши предложения. "Электрическая и тепловозная тяга", 1957, № 5, с.П-14.

46. Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные поля и процессы в электрических машинах и их физическое моделирование. — М.:Энергия, 1969.

47. Инкин А.И. Электромагнитные поля и параметры электрических машин. Учебное пособие. Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2002.-464с.

48. Исаев И.П., Куравлев С.Н., Седов В.И. Разработка оптимальной системы ремонта локомотивов. Железнодорожный транспорт", 1970, № 10, с.40-44.

49. Ицкович А.А. К вопросу о технико-экономическом обосновании метода замены самолётных агрегатов по фактическому состоянию // Труды ГосНИИГА. Вып. 58. - 1969. - С.19-35.

50. Калинин С.С. Пересмотреть систему ремонта электровозов. "Электрическая и тепловозная тяга", 1957, № 3, с.19-21.

51. Капранов Н.Н., Шведов А.В. Определение лимитирующих элементов электрооборудования электровоза ВЛ10У. Межвуз. сборник научн. трудов. - Самара: СамИИТ, 1997, с. 137-139.

52. Капранов Н.Н., Шепелин П.В. Анализ интенсивности работы электрических аппаратов электровоза ВЛ10У. Статья в межвуз. сб. науч. тр. «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта».-Вып. 20, Часть 1.-Самара: СамИИТ, 2001. с. 110-111.

53. Кожевников В.А., Копылов И.П. Развитие теории и конструкции машин постоянного тока. Л.:Наука, 1985. - 147 с.

54. Комплекс вибродиагностики "ПРОГНОЗ-1". Руководство по эксплуатации на объектах железнодорожного транспорта. 040.00.12 РЭ. Омск: Центр внедрения новых технологий "Транспорт", 1996. 48 с.

55. Коновалов В.П. Эксплуатационная надежность и периодичность осмотра электровозов ВЛ60. "Железнодорожный транспорт", 1967, №1, с.43-46.

56. Концепция автоматизированной системы управления локомотивным хозяйством (АСУТ). Под. ред. д.т.н., проф. Лакина И.К. М.: "Желдорконсалтинг", 2001. - 134 с.

57. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. -М.: Высшая школа, 1994. 456 с.

58. Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. Для вузов. 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк.; Логос; 2000. - 607с.

59. Краковский В.Ю. Методы и средства оценки интервалов диагностики оборудования при обслуживании по фактическому состоянию:

60. Автореф. дис. на соиск. учен. степ, к.т.н.: 05.13.01. Иркутск: БрГТУ, 2001.- 16с.

61. Крон Г. Исследование сложных систем по частям диакоптика: Пер. с англ./Под ред. А.В.Баранова. - М.: Наука, 1972. - 544 с.

62. Крон Г. Применение тензорного анализа в электротехнике: Пер. с англ ./Под ред. П.В. Мееровича М.: Гостехиздат, 1955. - 250 с.

63. Крон Г. Тензорный анализ сетей: Пер. с англ. / Под ред. JI.T. Кузина, П.Г. Кузнецова. М.: Сов. радио, 1978. - 720 с.

64. Кулон Ж.-Л., Сабоннадьер Ж.-К. САПР в электротехнике: Пер. с франц. М.: Мир, 1988. - 208 с.

65. Кутепов A.M., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Н. Общая химическая технология. М.: Высшая школа, 1986. 406 с.

66. Локомотивное депо Палермо // Железные дороги мира. 1997. - №10. -С.48-50.

67. Мацкевич Б.И., Ножнов И.С. Опыт внедрения системы диагностики цепей управления локомотивами // Вестник ВНИИ железнодорожного транспорта. 1995. № 5. - с.40-43.

68. Медведев B.C., Потемкин В.Г. Нейронные сети. MATLAB 6 / Под общ. Ред. К.т.н. В.Г. Потемкина. М.: ДИАЛОГ-МИФИ. - 496 с.

69. Методика диагностики технического состояния электродвигателя на основе контроля свойств магнитного поля /А.С. Тычков// Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта №73200300224 зарегистрировано 10.11.2003 г. М.: ВНТИЦ, 2003.

70. Методика совершенствования системы ремонта сложных технических систем /А.С. Тычков// Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта №73200500162 зарегистрировано 23.06.2005 г. М.: ВНТИЦ, 2005.

71. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. М.: МПС РФ, 1998. - 98с.

72. Метц Д., Вильме В. Экспертные системы// Железные дороги мира. — 1990.-№4.-C.33-35.

73. Михлин В.М. Прогнозирование технического состояния машин. — М.: Колос, 1976. -288с.

74. Мозгалевский А.В., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М: Высшая школа, 1975. - 206с.

75. Мониторинг технического состояния подвижного состава // Железные дороги мира. 1997. - №8. - С.52-57.

76. Наговицин B.C. Повышение эффективности технологического состояния процесса обслуживания и ремонта локомотивов / Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте // Труды IV научно-практической конференции. М.: МИИТ, 2001. -C.III-31.

77. Наумов А.Н. Системы управления базами данных и знаний / Справочник -М.: Финансы и статистика, 1991 -384 с.

78. Находкин В.М., В.М. Черепашенец, Технология ремонта тягового подвижного состава. М.: Транспорт. 1998. 461 с.

79. Омату С., Халид М., Юсоф Р. Нейроуправление и его приложения. -М.: ИПРЖРБ, 2000. 272 с.

80. Основы технической диагностики / В.В. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян и др.; Под ред. П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1976. -462 с.

81. Основы химической технологии / Под ред. И.П. Мухленова. М.: Высшая школа, 1983. 335 с.

82. Осяев А.Т. Комплексная система ремонта локомотивов // Локомотив. 1997. № 11. с.20-23.

83. Осяев А.Т. Средства и методы диагностики электрооборудования электровозов постоянного тока в эксплуатации. Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: МИИТ, 1985. 22 с.

84. Осяев А.Т., Рогов С.Н. Совершенствование вибродиагностики механического оборудования локомотивов // Локомотив. 1999. №4. с.24-27.

85. Подшивалов А.Б. Диагностирование локомотивов // Локомотив.1997. №12. с.27-29.

86. Положение о техническом обслуживании и ремонте оборудования полиграфических предприятий. М.: Книжная палата, 1990. - 270с.

87. Попов Э.В. Экспертные системы М.: Наука, 1987. - 286 с.

88. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект основа новой информационной технологии. - М.: Наука, 1988. -280 с.

89. Постановление заседания коллегии МПС РФ от 22-23 декабря 1998 года №26.

90. Правила ремонта электрических машин электроподвижного состав // МПС СССР, ЦТ-ЦТВР/4782. М.: Транспорт, 1992.-296с.

91. Правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов постоянного тока//МПС СССР, ЦТ/3745. М.: Транспорт, 1980.-240с.

92. Применение теории вероятностей и математической статистики в электровозостроении и электрической тяге. Труды Московского ин-та инж. ж.-д. транспорта. М., "Транспорт", 1965, 179 с.

93. Проектирование тяговых электрических машин. / Под ред. М.Д. Находкина. Учебное пособие для вузов ж.-д. Трансп. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Транспорт, 1976. - 384 с.

94. Пушкарев И.Ф., Пахомов Э.А. Контроль и оценка технического состояния тепловозов. — М.: Транспорт, 1985. 160с.

95. Рудаков П.И., Сафонов И.В. Обработка сигналов и изображений. MATLAB 5.x /Под общ. Ред. В.Г. Потемкина. М.: Диалог МИФИ, 2001,363с.

96. Савоськин А.Н., Плакс А.В., Феоктистов В.П. Автоматизация ЭПС. -М.: "Транспорт", 1990 -310 с.

97. Сегерлинд Р. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. -М.: Мир, 1979. 392 с.

98. Серебряков А.С., Никишин Е.В., Автаев М.А. Автоматизированное устройство контроля изоляции электрооборудования электровозов // Локомотив. 1996. № 11. с.28-30.

99. Система технического обслуживания и ремонта на Лондонском метрополитене // Железные дороги мира. 1997. - №3. - С.42-45.

100. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Методы обслуживания и ремонта машин по техническому состоянию. Материалы лекций, прочитанных в Политехническом музее на семинаре по надёжности и прогрессивным методам контроля качества продукции. М.: Знание, 1973. - 56с.

101. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1987. - 229с.

102. Средства измерения параметров магнитного поля / Ю.В. Афанасьев, Н.В. Студенцов, В.Н. Хорев, Е.Н. Чечурина, А.П. Щелкин. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. - 320 с.

103. Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники: Обзор по материалам иностранной печати. М.: Центр науч.-техн. информации гражд. авиации, 1976. - 56с.

104. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей /Ю.Н. Боровских, Ю.В. Буравлев, К.А. Морозов, В.М. Никифоров. М.: Высш. шк., 1988. -224с.

105. Техническое обслуживание и ремонт автомобильной техники в сельском хозяйстве. — М.: Россельхозиздат, 1972. 238с.

106. Тихомиров А. Эксплуатация авиационной техники по состоянию // Авиация и космонавтика. 1982. - №2. - С.36-37.

107. Тихонов Ю.Г. Техническое состояние и ремонт тепловозного парка // Железнодорожный транспорт. 1980. -V№11. - С.24-27.

108. Тычков А.С. Выбор методики диагностирования оборудования электровозов постоянного тока / Межвузовский сборник научных трудов «Совершенствование конструкции локомотивов и системы их обслуживания», Санкт-Петербург: ПГУПС, 2004. - С.77-80.

109. Тычков А.С. Основные тенденции развития средств технической диагностики электровозов / Сборник научных трудов студентов, аспирантов и молодых ученых. Выпуск 3. - Самара: СамИИТ, 2001. — С.47-50.

110. Тычков А.С., Булатов А.А. Стратегия совершенствования системы ремонта электровозов / Тезисы докладов XXX межвузовской научной конференции студентов и аспирантов. Самара: СамГАПС, 2003 -С.31-32.

111. Тюрии Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э. Фигурнова. 3-е изд. Перераб. И доп. - М.: ИНФРА-М, 2003. -544 с.

112. Указание МПС №2185у от 30.09.99 «Об организации работ для перехода на ремонт по техническому состоянию локомотивов и моторвагонного подвижного состава»

113. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / А.В Иванов-Смоленский, Ю.В. Абрамкин, А.И. Власов, В.А. Кузнецов; Под ред. А.В. Иванова-Смоленского. -М.: Энергоатомиздат, 1986.-216 с.

114. Уоссерман Ф. Нейрокомпьютерная техника. -М.: Мир, 1992.

115. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам: пер. с англ. М.: Мир, 1989.- 388 с.

116. Урушадзе Р. Ш. Оценка и нормирование эксплуатационной технологичности авиационного оборудования воздушных судов гражданской авиации: Автореф. на соиск. учен. степ, к.т.н.: 05.22.14. -М.: МГТУ ГА, 1998.- 18с.

117. Флегелькамп Н., Бирогель Э. Рациональное текущее содержание и ремонт подвижного состава промышленных железных дорог // Железные дороги мира. 1990. - №3. - С.61-62.

118. Фрерк Х.В., Перганде Х.Г. Текущее содержание подвижного состава // . Железные дороги мира. 1986. - №10. - С.7-15.

119. Харазов A.M. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей: Справ, пособие для ПТУ. — М.: Высш. школа, 1990. 208с.

120. ХэгБ. Электромагнитные расчеты. М.-Л.: ОНТИ НКТИ СССР, 1934.

121. Цыганова В.И. Диагностика подвижного состава // Железнодорожный транспорт в Российской федерации, СНГ и за рубежом. М.: Обзор ЦНИИТЭИ МЭПС. Вып. 25. - С. 33 - 40.

122. Шанченко П.А. Совершенствование системы планирования постановки тепловозов в ремонт с учётом их технического состояния: Дис. на соиск. учен. степ. к. т. н.: 05.22.07. -М.: МИИТ, 1981. 165с.