автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Методическое, алгоритмическое и программное обеспечение контроля технического состояния электромеханических и электронных силовых устройств с общей сетью питания
Автореферат диссертации по теме "Методическое, алгоритмическое и программное обеспечение контроля технического состояния электромеханических и электронных силовых устройств с общей сетью питания"
На правах рукописи
Зобенко Андрей Александрович
МЕТОДИЧЕСКОЕ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ СИЛОВЫХ УСТРОЙСТВ С ОБЩЕЙ СЕТЬЮ ПИТАНИЯ
Специальность: 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среда, веществ, материалов и изделий
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Санкт-Петербург 2005 г.
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП)
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Худяков Владимир Федорович
Официальные оппоненты:
- доктор технических наук, профессор Бубнов Юрий Захарович
- кандидат технических наук Петров Андрей Францевич
Ведущее предприятие ОАО НПФ «Меридиан»
Защита состоится " " февраля 2006 г. в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д 221.233.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" по адресу: 190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 67, ГУАП
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУАП
Автореферат разослан " /7" января 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета ///? «-
доктор технических наук, профессор Д.К. Шелест
Д.ОО& А 2445
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Работоспособность радиоэлектронного и электротехнического оборудования различных объектов в значительной мере определяется техническим состоянием электромеханических и электронных силовых устройств (ЭМЭСУ), предназначенных для получения электрической энергии, обладающей требуемыми показателями качества, и имеющих общую сеть питания. К электромеханическим (ЭМУ) относятся устройства для производства электрической энергии, состоящие из двигателя (внутреннего сгорания, газотурбинного или турбовинтового и т.п.) и приводимого им во вращение генератора постоянного или переменного тока, являющегося источником электрической энергии. Электронные силовые устройств (ЭСУ) - это преобразователи, регуляторы, стабилизаторы напряжения и тока, представляющие собой импульсные усилительно-преобразовательные устройства (ИУПУ). Они обеспечивают требуемые для конкретного потребителя (нагрузки) показатели качества электрической энергии в сети нагрузки.
Техническое состояние ЭМЭСУ автономных и стационарных объектов в значительной мере определяет работоспособность потребителей и существенно влияет на срок их службы, надежность, массу, габариты, стоимость. Возникновение дефектов или отказов в ЭМЭСУ приводит к ухудшению эксплутационных параметров потребителя или к частичной (полной) потере работоспособности. Таким образом, имеет место важная проблема - повышение качества функционирования электромеханических и электронных силовых устройств за счет контроля их технического состояния, своевременного выявления дефектов и прогноза отказов.
На этапах производства и испытаний контроль параметров ЭМЭСУ проводится с помощью специально разработанных систем контроля, содержащих необходимое для этого оборудование. В то же время, в процессе эксплуатации реализация контроля усложняется из-за необходимости применения дополнительного оборудования на ЭМЭСУ. Для этого на объектах контроля традиционно устанавливаются различные датчики с измерительными преобразователями, зачастую не обладающие достаточным уровнем метрологических характеристик, а также средства сбора и обработки информации, снимаемой с объекта контроля. При отсутствии контроля технического состояния ЭМЭСУ появление дефектов и отказов может стать причиной возникновения аварийных ситуаций.
В настоящее время на автономных и стационарных объектах все шире применяются микроконтроллеры, управляющие устройствами генерирования и преобразования электроэнергии. Микроконтроллеры содержат микропроцессор, накопители информации (память) и элементы для реализации алгоритмов управления - эталоны напряжения, элементы сравнения, периферийные устройства. Следовательно, на них дополнительно можно возложить большинство функций, необходимых дня осуществления кон-
I РОС. НАЦИОнИГьнГЛ | БИБЛИОТЕКА I
троля без дополнительных аппаратных средств при условии использования имеющихся датчиков либо при отказе от таковых в случае выявления других источников информации о состоянии объекта контроля. В частности, это могут быть параметры, определяющие качество электрической энергии, или информативные сигналы из общей для ЭМУ и ЭСУ сети питания. Отсюда вытекает необходимость разработки новых методик контроля технического состояния ЭМЭСУ и их реализации с применением штатного оборудования без дополнительных аппаратных средств.
Алгоритмы контроля следует строить с использованием информации, имеющейся в контролируемом объекте и получаемой без введения дополнительных измерительных датчиков. Для ее обработки необходимо соответствующее математическое и программное обеспечение микроконтроллеров, выполняющих не только основные функции управления ЭСУ, но и дополнительно возлагаемые на них функции контроля.
Такой подход требует изучения подобных объектов контроля, исследования свойств с последующим выявлением сигналов, отражающих их техническое состояние и создающих необходимые и достаточные условия для разработки методического обеспечения и реализации контроля параметров ЭМЭСУ с выявлением и оценкой развития дефектов и прогнозированием возможных отказов. Получаемая при этом информация о результатах контроля может использоваться в процессе эксплуатации, при обслуживании, испытаниях и диагностике ЭМЭСУ.
Цель работы - разработать методическое, алгоритмическое и программное обеспечение электрического контроля технического состояния электромеханических и электронных силовых устройств, направленного на повышение качества их функционирования за счет своевременного выявления возникающих дефектов и возможных отказов путем измерения и анализа сигналов, получаемых с использованием штатного оборудования объекта контроля из общей сети питания.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ и выявить сигналы в общей сети питания, содержащие информацию о техническом состоянии ЭМЭСУ и подлежащие контролю.
2. Разработать методики контроля технического состояния ЭМЭСУ на основе анализа информативных сигналов сети питания и штатных технических средств объекта контроля.
3. Разработать алгоритмы и программное обеспечение микропроцессоров, используемых для управления ЭСУ и для реализации контроля технического состояния ЭМЭСУ.
4. Провести апробацию методического, алгоритмического и программного обеспечения контроля и диагностики ЭМЭСУ различного назначения.
Методы исследования. В работе использовано компьютерное моделирование, статистическая обработка результатов с корреляционным анализом, спектральный анализ и математический аппарат нейронных сетей,
что позволило создать методическое, алгоритмическое и программное обеспечение контроля.
Основные положения работы подтверждены удовлетворительной сходимостью результатов исследований и апробации методики контроля вибрационных характеристик ЭМУ различного назначения (с поршневыми и газотурбинными двигателями) по пульсирующей («паразитной») составляющей напряжения штатного генератора (генерирующего датчика), а также методики контроля изменений формы кривой коммутируемого транзисторными ключами тока ЭСУ для оценки их состояния и остаточного ресурса в процессе эксплуатации.
Научная новизна работы
1. Разработанное методическое обеспечение контроля технического состояния ЭМУ по пульсирующей составляющей напряжения генератора (генерирующего датчика), кинематически связанного с объектом контроля, обладает новизной, подтверждаемой
- выявленной статистической связью гармонического состава этих пульсаций с вибрационными характеристиками и изменением температуры ЭМУ;
- полученной возможностью диагностики агрегатов, работающих при высокой температуре и повышенных перегрузках и давлении.
2. Для селективного выявления дефектов ЭМУ предложено выделять и обрабатывать информативную часть амплитудного спектра паразитной составляющей напряжения генератора (датчика) с удалением спектра того же сигнала, характерного для исправного состояния объекта контроля.
3. Новизна предложенного методического обеспечения контроля технического состояния ЭСУ состоит в применении нейронной сети для выявления изменений формы кривой тока, коммутируемого транзисторным ключом, с оценкой его состояния, изменяющегося в процессе эксплуатации.
4. На основе экспериментальных статистических данных по ускоренному старению транзисторных ключевых элементов получена возможность прогноза их состояния в процессе деградации и определения момента вероятного отказа с учетом изменений режима работы ЭСУ.
Практическая ценность результатов проведенного исследования
1. Разработанная методика контроля технического состояния ЭМЭСУ реализована без изменения схемы ЭСУ, но с использованием штатного генератора ЭМУ и управляющего микроконтроллера преобразователя.
2. На основе спектрального анализа пульсирующей составляющей напряжения генерирующего датчика оборотов реализован контроль технического состояния газотурбинного двигателя с выявлением дефектов контуров высокого и низкого давления, работающих при температуре до 800°С и повышенных перегрузках и давлении, высокий уровень которых исключал применение традиционных пьезодатчиков вибраций.
3. Разработана методика прогнозирования изменений параметров транзисторных ключей ЭСУ с определением их остаточного ресурса.
4. В предложенном алгоритмическом, математическом и программном обеспечении учтены результаты рационального выбора объема выборки сигналов, частоты дискретизации, количества вычислительных операций при малом необходимом объеме памяти, что позволило построить отладочное устройство и реализовать контроль параметров ЭМЭСУ на базе серийно выпускаемых микроконтроллеров и микропроцессоров, используемых для управления ЭСУ.
Реализация и внедрение результатов работы
Предложенная методика контроля технического состояния ЭМУ прошла апробацию на двигателях внутреннего сгорания типа Valter Minor М332 легкомоторных самолетов «Дельфин» в 2003-2005 г.г. (Санкт-Петербург), а также на двигателе автомобиля ВАЗ-2108 и показала возможность определения их работоспособности с выявлением дефектов по спектру пульсирующей составляющей напряжения бортового генератора.
Методика выявления дефектов по спектру пульсирующей составляющей напряжения штатных генерирующих датчиков оборотов турбины опробована в центре диагностики газотурбинных двигателей на одном из предприятий Санкт-Петербурга в 2004 г. и на ее основе реализованы контроль и диагностика контуров высокого и низкого давления, работающих при высокой температуре и повышенных перегрузках и давлении.
Результаты исследований и разработанная и методика контроля параметров транзисторных ключей в ИУПУ с применением аппарата нейронных сетей использованы в хоздоговорной НИОКР, проводимой в центре «Силовая электроника» ГУАП с 2003 по 2005 гг. Основные научные и практические положения, выносимые на защиту
1. Методическое обеспечение контроля технического состояния ЭМУ по изменениям спектрального состава пульсирующей составляющей напряжения штатного генератора (генерирующего датчика), кинематически связанного с объектом контроля.
2. Результаты статистического анализа, доказавшего наличие устойчивой корреляционной связи изменений гармонических составляющих пульсирующего напряжения генератора с появлением определенных дефектов или ростом температуры ЭМУ.
3. Методическое обеспечение контроля технического состояния ЭСУ по изменениям формы кривой коммутируемого транзисторным ключом тока, имеющим место при старении этих элементов.
4. Результаты ускоренных испытаний транзисторов, использованные при контроле формы кривой коммутируемого ими тока, последующей оценки остаточного ресурса при эксплуатации и определения момента их возможного отказа.
5. Разработанное алгоритмическое и программное обеспечение для предложенных методик контроля технического состояния ЭМЭСУ, реализованных на основе штатных технических средств и апробированных с по-
мощью отладочного устройства, выполненного на базе микроконтроллера для управления ЭСУ импульсного типа.
Апробация работы
Результаты работы обсуждались на следующих научно-технических конференциях (НТК):
- 6-ая, 7-ая, 8-ая научные сессии аспирантов ГУАП, 2003-2005 гг,
- 10-ая международная НТК студентов и аспирантов «Радиотехника, электротехника и энергетика», Москва, 2004;
- 32-ая неделя науки СПбГПУ, Межвузовская НТК, СПбГПУ, 2004.
Публикации по теме диссертационной работе
По теме диссертации опубликованы 10 научных работ: 1 монография, 3 статьи, материалы 5 докладов и тезисы к 1 докладу. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 180 страниц машинописного текста, в том числе 79 рисунков, 10 таблиц, список цитируемой литературы из 163 наименований на 18 страницах.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цель и задачи исследования, изложено краткое содержание основных разделов диссертации.
В первой главе рассматриваются современные методы контроля технического состояния ЭМЭСУ. На основе анализа патентного фонда и литературы по методам и средствам контроля и диагностики ЭМУ и ЭСУ отмечается необходимость разработки новых методов и методик контроля параметров, выбора информативных контрольных точек. Приведена обобщенная схема ЭМЭСУ. Эти устройства содержат источник энергии - двигатель, кинематически связанный с ним генератор напряжения, а также импульсный преобразователь, обеспечивающий электроэнергией потребитель. Контроль технического состояния ЭМЭСУ целесообразно проводить по изменениям параметров напряжения в общей сети питания и сигналов штатных датчиков параметров двигателя для прогноза отказов потенциально ненадежных элементов и выявления дефектов в объекте контроля. Для реализации алгоритма контроля предложено использовать микропроцессорное устройство управления (микроконтроллер) ИУПУ.
Во второй главе разработано методическое обеспечение контроля технического состояния ЭМУ по напряжению штатного генератора, имеющего с ним кинематическую связь, а зачастую и размещенного непосредственно на ЭМУ. Известно, что в напряжении, вырабатываемом генератором, содержится пульсирующая составляющая напряжения, называемая «паразитной». На рис.1 показаны примеры пульсирующих составляющих напряжения у бортового генератора двигателя внутреннего сгорания легкого самолета (а) и автомобиля (б), в сети питания электродвигателя (в),
в выходной сети индукционного датчика оборотов газотурбинного двигателя (г). В общей сети питания ЭМЭСУ и потребителя эти составляющие рассматриваются как шумы, которые обычно пытаются снизить с помощью различных мер. а)
и, В
в)
1,мс
Рис.1
Между тем пульсирующая составляющая напряжения возникает вследствие вибрационных колебаний ЭМУ при неравномерности вращения вала. В ней содержится информация о вибрационных процессах, происходящих как в самом двигателе - источнике механической энергии, так и в генераторе, кинематически связанном с двигателем, а зачастую и закрепленном на нем.
По результатам анализа амплитудных спектров паразитных составляющих напряжения бортовой сети различных объектов выделен ряд гармоник с повышенной интенсивностью, связанных по частоте с вибрационными колебаниями в двигателе и его агрегатах. В качестве примера на рис.2 приведен спектр пульсирующей составляющей напряжения генератора двигателя внутреннего сгорания. При изменении режима работы гармоники изменяют свое положение на оси частот. Однако они жестко связаны с частотой вращения вала двигателя и при диагностировании выявляются практически в любом возможном режиме работы. Механические колебания коленчатого вала передаются посредством кинематической связи (редуктор и элементы конструкции) валу генератора.
F.rn
Рис.2
Процесс передачи вибраций двигателя валу генератора может носить нелинейный характер
где ЛдДг)- временной процесс, описывающий колебания вала двигателя, Ar(t)-временной процесс, описывающий колебания вала генератора, F(...) - функция, определяющая кинематическую связь, передающую колебательное движение от двигателя генератору. В случае двух колебательных движений вала двигателя в выходном напряжении генератора будут присутствовать колебания с основной и с комбинационными частотами
иr = ^ KJJn eos(o,í ± a2t) + cos(nü>,/) + ]Г KU„ eos(naj),
где иг - напряжение генератора, cú¡ - частота первого колебания, а>2 - частота второго колебания, К„ - коэффициент передачи для п-й гармоники. Этот факт необходимо учитывать при анализе гармоник спектра.
Проведенные экспериментальные исследования показали наличие связи между спектрами пульсирующей составляющей напряжения генератора и сигнала, снимаемого с пьезодатчика, а также присутствие в обоих спектрах общих гармоник, связанных с функционированием одних и тех же механизмов. Выявлены аналогичные изменения формы спектра обоих указанных сигналов при возникновении дефектов. Для оценки сходства спектров пульсирующей составляющей напряжения генератора (рис.3) (верхний спектр) и сигнала пьезодатчика (нижний спектр) использовались
- коэффициенты корреляции для бинарных спектров сигналов,
- мера линейного сходства (коэффициент корреляции).
Бинарный спектр определяется из следующего выражения: Í1, если S (/) > UA О, если S (/)>ил где S^jf) - бинарный спектр сигнала, S (/) - спектр выходного напряжения генератора, Ulh - пороговое напряжение. При этом фактором, мешающим оценивать положение гармоник повышенной интенсивности, являются низкочастотные флуктуации спектра напряжения генератора. Удаление
этих флуктуаций из дискретного спектра производилось с применением операции скользящего временного окна
ю!
где £(./;) - значение дискретной составляющей спектра с частотой /,,К„-некоторые коэффициенты.
В результате проведенных расчетов установлено, что в области низких частот до 500 Гц коэффициенты корреляции между бинарными спектрами сигналов пьезодатчика вибраций и генератора находятся в диапазоне 0,7...0,75, а в области частот от 1 кГц до 10 кГц - в диапазоне 0,13...0,5. Следовательно, сходство спектров сигналов пьезодатчика и генератора имеется только в низкочастотной области. Оценка меры линейного сходства использована для обнаружения дефектов. Для этого рассчитывались ко-
f, Hz
100 150 Рис.3
эффициенты корреляции между спектрами пульсирующей составляющей напряжения генератора и сигнала пьезодатчика. Оказалось, что предлагаемая методика контроля технического состояния по пульсирующей составляющей напряжения генератора зачастую является более информативной и позволяет выявлять большее количество дефектов и отказов.
Анализ спектрального состава пульсирующей составляющей напряжения генератора в процессе перегрева двигателя показал наличие изменения спектра с ростом температуры, отражаемое приведенными трехмерными поверхностями (рис.4). Установлено, что с ростом температуры от 90°С до 105°С увеличение амплитуды у гармонических составляющих с частотами, кратными частоте вращения вала двигателя, малозначимо (около 5%) (рис.4а). В то же время на частоте 2,99 кГц присутствует гармоника в диапазоне частот 2,97 - 3,01 кГц, у которой амплитуда неизменна, а ее мощность с ростом температуры уменьшилась в 2,3 раза (рис.4б). Параметром для оценивания изменений температуры двигателя выбран интеграл квадрата спектра в указанном диапазоне частот
Pv= ¡ (S(f))3df
/<шжя 9
где fKpX и /тжн - соответственно верхняя и нижняя частоты, в данном случае равные 2,97 кГц и 3,01 кГц. Наличие зависимости мощности отдельной
гармоники от температуры позволяет выявлять дефекты, являющиеся причинами локальных перегревов двигателя.
а)
б)
Рис.4
На основе спектрального анализа пульсирующей составляющей напряжения генератора, кинематически связанного с ЭМУ, разработан алгоритм контроля параметров таких объектов, цель которого - выявление и оценка скорости развития их дефектов. Для выявления изменений формы спектра проведен статистический анализ выборок сигналов, соответствующих различным заранее известным дефектам. По результатам анализа определены коэффициенты корреляции между функциями, полученными вычитанием из спектра наблюдаемого пульсирующего сигнала спектра, соответствующего нормальной (без дефектов) работе ЭМУ
где £<»,(/) - спектр напряжения, при некотором п-м отказе, £„(/) - спектр напряжения при нормальной работе.
Для оценки изменения формы спектра при возникновении однородных и разнородных отказов определялись коэффициенты корреляции между разностными спектрами наблюдаемого сигнала при наличии дефекта и сигнала, соответствующего нормальной работе (без дефекта) двигателя. Так для двигателя внутреннего сгорания коэффициент корреляции, определяемый как
р _ 1.1_
И , К >
ХМ/))
Ы 1-1
при возникновении однородных отказов довольно высок (более 0,85), а при разнородных - мал (менее 0,25). Это обстоятельство создало основу для селекции дефектов по выявляемым изменениям спектра при условии различимого разнесения частот соседних гармоник. Для реализации предложенной методики контроля параметров ЭМУ по пульсирующей состав-
ляющей напряжения штатного генератора разработано программное обеспечение микроконтроллера, осуществляющего одновременно функции управления ЭСУ и контроля параметров ЭМУ.
Следует заметить, что спектры напряжения, снимаемого с обычно используемого пьезодатчика вибраций, хотя и содержат информацию о дефектах, возникающих в двигателе, но нередки случаи, когда определить вид дефекта не удается. Это обстоятельство подчеркивает достигнутое расширение достоверности контроля по предлагаемой в работе методике.
В третьей главе рассматривается применение разработанного методического обеспечения контроля технического состояния ЭМУ по форме пульсирующей составляющей напряжения генерирующего датчика для диагностики, например, газотурбинного двигателя (ГТД).
Контроль вибрационных параметров ГТД традиционно осуществляется с помощью пьезоэлектрических датчиков, размещаемых в различных частях ГТД. Но из-за значительных размеров таких агрегатов и отсутствия возможности установки пьезодатчиков в наиболее ответственных контурах высокого и низкого давления, работающих при повышенной температуре, большом давлении и значительных перегрузках, контроль не обеспечивает требуемой достоверности и полноты. В то же время в этих контурах используются штатные индукционные или электромеханические датчики для измерения скорости вращения вала турбины. Напряжение, генерируемое индукционным датчиком при вращении турбины, представляет собой периодический сигнал с амплитудой 12... 18 В и содержит помимо основной гармоники пульсирующую составляющую, определяемую неравномерностью вращения вала и вибрациями ГТД. Пульсирующий сигнал этого датчика после удаления основной гармоники приведен на рис. 1г.
Эксперимент подтвердил наличие в спектре сигнала датчика гармонических составляющих, порожденных колебаниями узлов и связанных с вибрационными характеристиками объекта контроля. Результаты исследований сопоставлялись между собой и с результатами вибрационного анализа, выполнявшегося с применением пьезоэлектрических датчиков, установленных на кожухе ГТД. Исследованиям подвергались два типа электромеханических датчика оборотов турбины - индукционного и тахомет-рического и, входящих в состав штатного оборудования ГТД.
Спектральный анализ паразитных напряжений, снимаемых с датчиков контуров высокого и низкого давления (рис.5 верхняя и нижняя кривые соответственно), показал наличие гармонических составляющих повышенной интенсивности. При изменении режима работы ГТД гармоники меняли свое положение на оси частот, но их положение относительно частоты вращения вала оставалось неизменным. При этом число совпадающих по частоте гармоник с результатами теоретических расчетов увеличилось в 2...2,5 раза по сравнению с числом совпадающих гармоник из спектра сигнала пьезодатчика вибраций, установленного на кожухе ГТД. Кро-
ме того, установлено значительное разнесение частотных диапазонов сигналов тахометрического датчика - 0...800 Гц, индукционного датчика - 0.. .5 кГц, пьезоэлектрического датчика 20...80 кГц.
Таким образом, применение в качестве источника информационного сигнала электромеханических датчиков расширяет частотный диапазон исследуемых сигналов в низкочастотную область без применения дополнительных датчиков. В случае применения усовершенствованной схемы сопряжения электромеханического датчика со средствами контроля, предложенной в работе, появилась возможность увеличить частотный диапазон их сигнала, расширив верхнюю частоту среза до нескольких десятков килогерц.
Для реализации алгоритмического и программного обеспечения предложенной методики контроля параметров различных агрегатов ГТД, анализа формы пульсирующей составляющей напряжения электромеханического датчика и записи этих сигналов с целью последующей обработки использовался разработанный макет отладочного устройства.
Следовательно, применение в качестве источников сигналов штатных электромеханических датчиков для контроля технического состояния ГТД позволило увеличить число контролируемых параметров, а также получить информацию о вибрационных характеристиках и возникающих дефектах наиболее ответственных узлов контуров высокого и низкого давления, что было недостижимо только при использовании пьезодатчиков вибраций. В результате повышена достоверность и полнота контроля состояния ЭМУ.
Четвертая глава посвящена разработке методического обеспечения контроля технического состояния ЭСУ. На основании сопоставительного анализа выделены как потенциально ненадежные элементы МОБРЕТ-транзисторы, применяемые в качестве ключей в ИУПУ. Детальное изучение параметров и сигналов, изменение которых связано с процессом деградации этих элементов в процессе эксплуатации, выполнялось по результатам экспериментальных исследований ряда выборок транзисторов, подвергаемых ускоренному старению.
После анализа результатов выделен параметр - форма кривой коммутируемого транзисторным ключом тока, связанная со степенью деградации и претерпевающая специфические изменения. Изменения видны при сравнении кривых тока канала до старения (рис.ба) и после процедуры ус-
Рис.5
коренного старения транзистора при температуре 200°С (рис.66). Операции по выявлению и численной оценке этих изменений составили основу предложенной методики контроля параметров ключевых элементов ЭСУ с использованием аппарата искусственных нейронных сетей (ИНС).
6)
4x10* 1,мкс
4Х102
МКС
Рис.6
Для оценки степени деградации транзисторного ключа создано программное обеспечение на базе математического аппарата ИНС, давшего возможность в процессе контроля определять параметр, характеризующий остаточный ресурс прибора. За основу выбрана нейронная сеть типа пер-цептрон. С учетом ограниченных вычислительных ресурсов микроконтроллеров управления ЭСУ, на которые предложено возложить функции контроля, предпочтение отдано сети треугольного вида. Установлено, что по способности распознавать образы в процессе контроля она не уступает прямоугольной сети. Кроме того, процесс расчета отклика у такой сети существенно проще, он требует в 2,45 раза меньший объем памяти. Сеть также в 3.. .5 раз быстрее обучается и реже расходится.
Наиболее сложным является обучение сети для последующего распознавания и численной оценки изменений кривой коммутируемого тока, отражаемых функцией принадлежности. Процесс обучения состоит в обоснованном выборе коэффициентов веса нейронов. При обучении на вход сети подаются выборки сигналов, отражающих характер изменения тока транзисторного ключа. Выходной параметр Г сети, применяемой для контроля параметров транзисторов, представляет собой вектор из двух переменных К/ и У2. Функция принадлежности, используемая при обучении сети, задана различными значениями для «нового» (неработавшего) и «старого» (выработавшего ресурс) транзисторов соответственно, а именно:
А*. =Ю;1] =Р;°Г
При этом элементы функции принадлежности, соответствующей новому транзистору - 0 и £>г = 1. Найденные численные значения параметров и У2 на выходе сети сравниваются с этими значениями функции принадлежности. А в полученном отклонении учитывается скорость изменения Г, и значение взвешенной суммы, определяемой с учетом коэффициентов ве-
са нейронов. При различных функциях активации (рассматривались сиг-моид и гиперболический тангенс) определена взвешенная сумма
где а — номер слоя сети; У1ал 4 - коэффициент веса соответствующего нейрона; уп 3 - значение параметра на выходе нейрона в предыдущем слое; Л'} - количество нейронов в предпоследнем (третьем) слое. С учетом этой суммы получена целевая функция, определяющая погрешность обучения ИНС и имеющая вид
где Н- количество правил, которым обучается сеть. Критерием обучения является обеспечение заданного значения ошибки в целевой функции.
Следующий урок обучения состоит в определении весовых коэффициентов нейронов при подаче на вход сети вектора сигнала, соответствующего току транзистора, находящегося на предельной степени износа. Вновь производится подбор коэффициентов веса для распознавания этой выборки и формирования на выходе функции с = 1 и02=0. Такое поочередное обучение сети распознаванию контролируемого параметра «нового» и «старого» транзисторов выполняется до момента правильной идентификации обоих случаев.
Обычно суммарная ошибка треугольной сети уменьшается в процессе обучения (рис.7). Начало каждого урока сопровождается выбросом суммарной ошибки с последующим уменьшением ее до нуля к концу урока. С последующим уроком величина суммарной ошибки сети в начале обучения меньше, а ее ответы становятся более правильными. В правой части графика различим участок, на котором при подаче на вход сети тестовых сигналов значение ошибки имеет заданный низкий уровень. С этим уровнем погрешности обученная сеть идентифицирует форму коммути-
я-1
20
руемого тока в процессе контроля параметров импульсного ЭСУ. Описанный процесс идентификации контролируемого параметра - основа разработанного алгоритма и программного обеспечения контроля.
Рис.7
Задача прогноза момента возможного отказа транзисторного ключа решалась на основе
статистического анализа результатов ускоренного старения МОБРЕТ-транзисторов. С помощью сглаживания результатов измерений (рис.8а, показано крестиками) и применения МНК получена зависимость, отражающая изменение параметра К и аппроксимированная полиномом первой степени (жирная прямая) с доверительной вероятностью 0,9 (пунктирные линии - границы доверительного интервала).
В экстраполированной зависимости величины Y от времени отражен участок, где ресурс транзистора на исходе (рис.8б). Видно, что при достижении параметром У значения 0,92 вероятность наступления момента полного износа транзистора составляет не менее 0,85. При этом интервал времени, в пределах которого имеет место указанная вероятность, составляет от 240 до 280 часов работы в исследованном режиме ускоренного старения при Т° = 200°С. Порог срабатывания устройства контроля следует устанавливать с учетом стоимости потерь, которые могут возникнуть при выходе транзисторов из строя в процессе функционирования устройства.
Следует отметить, что скорость изменения параметра Y зависит от режима работы ЭСУ, то есть время, определяющее скорость деградации транзистора, будет иметь различный коэффициент влияния на параметр Y. Этот факт учтен в алгоритме контроля, где скорость деградации при реше- г
нии задачи прогноза момента отказа транзисторов в процессе эксплуатации корректируется на основе анализа изменений контролируемого параметра в реальном времени.
В пятой главе дается описание проведенных экспериментов, а также излагаются особенности практической реализации контроля параметров ЭМЭСУ. Описан макет, на котором проводились опыты по ускоренному старению транзисторов с целью изучения изменения их параметров, определения степени деградации силовых МДП-транзисторов и расчета их остаточного ресурса до возможного отказа. Приводится описание разработанного программного продукта на основе нейронных сетей, выполненного в среде С++ Builder 6.0 с приложениями, позволяющими проследить
процесс обучения нейронных сетей прямоугольного и треугольного типов с выводом графиков изменения суммарной ошибки.
Для контроля параметров ЭМУ создано отладочное устройство на базе сигнального процессора 08Р56Р802 и сопроцессора Айпе§а16 для исследования состава спектра пульсирующего напряжения генератора двигателя и выявления гармонических составляющих, порожденных вибрациями различных агрегатов, в котором реализованы следующие функции:
- формирование выборки из отсчетов напряжения генератора ЭМУ;
- расчет амплитудного спектра пульсирующего напряжения; -удаление низкочастотных флуктуаций из спектра;
- определение коэффициентов корреляции между полученным спектром и набором хранимых во внутреннем ПЗУ процессора моделей сигналов, характерных для различных отказов;
- сохранение в ОЗУ выборки сигналов и передавать их на ЭВМ по интерфейсу ивВЫ с использованием предлагаемых протоколов обмена для изучения новых режимов работы объекта.
Приводится информация о разработанном оборудовании, примененном в экспериментах для получения информа1(ии о техническом состоянии ЭМУ по спектральному составу пульсирующего напряжения генератора. Синтезированы алгоритмы сбора и передачи данных из ОЗУ, используемые при контроле технического состояния ЭМУ путем анализа спектра напряжения питания, а также структура устройства для их реализации.
Основные результаты работы
В диссертационной работе достигнута поставленная цель, решены сформулированные задачи и получены следующие основные результаты.
1. Выявлены параметры, являющиеся предпочтительными для контроля технического состояния ЭМЭСУ в процессе эксплуатации, а именно:
- паразитная пульсирующая составляющая напряжения на выходе генератора или генерирующего датчика, относящихся к штатным техническим средствам, кинематически связанным с объектом контроля - ЭМУ;
- форма кривой коммутируемого тока, отражающая состояние транзисторного ключа как потенциально ненадежного элемента ЭСУ.
2. Разработано методическое обеспечение контроля технического состояния ЭМУ с выявлением дефектов, обусловливающих характер вибрационных колебаний объекта и проявляющихся в изменении гармонического состава пульсирующей составляющей напряжения генератора (датчика).
3. Разработано методическое обеспечение контроля технического состояния ЭСУ, основанное на выявлении и численной оценке с помощью нейронной сети изменений формы кривой коммутируемого транзисторным ключом тока, связанных с деградацией этого элемента.
4. Разработаны алгоритмы контроля с математическим и программным обеспечением микроконтроллера управления ЭСУ, давшие возможность:
- рационального обучения нейронной сети для определения функции принадлежности, численно отражающей изменение формы кривой коммутируемого тока и степень старения транзисторных ключей ЭСУ;
- применения быстрого преобразования Фурье паразитной составляющей напряжения генератора с последующим выявлением наиболее информативной части амплитудного спектра, характерной для конкретного дефекта ЭМУ или размещенных на нем агрегатов.
5. На основании статистического анализа результатов ускоренного старения транзисторов выявлена устойчивая корреляционная связь между изменениями формы кривой коммутируемого тока транзисторного ключа и его остаточным ресурсом и построена аппроксимированная зависимость для прогноза отказов этого элемента с учетом условий эксплуатации ЭСУ.
6. Для селективного выделения дефектов ЭМУ по результатам анализа пульсирующей составляющей напряжения генератора или генерирующего датчика использованы:
- спектральные модели сравниваемых вибрационных колебаний, соответствующих работе объекта контроля без дефектов и при наличии дефекта;
- оценки коэффициента корреляции, доказывающие удовлетворительную близость спектров пульсирующей составляющей напряжения генератора и сигнала пьезодатчика вибраций;
- результаты, подтверждающие изменения спектра паразитной составляющей напряжения с ростом температуры объекта контроля.
7. Обоснован выбор типов микроконтроллеров и микропроцессоров для реализации предложенных методик контроля ЭМЭСУ, содержащих различное количество устройств постоянной и оперативной памяти, АЦП с заданной производительностью, достаточной для расчета спектров или параметров нейронных сетей. Определены необходимые ресурсы - объем памяти, скорость вычисления, а также разработаны алгоритмы, позволяющие сократить требуемое число вычислительных операций с сохранением функций управления ЭСУ.
8. Проведена апробация предложенного методического, алгоритмического и программного обеспечения контроля технического состояния ЭМЭСУ с использованием разработанного отладочного устройства и имеющегося штатного оборудования, которая подтвердила следующие возможности:
- выявления и оценки развития дефектов авиационных двигателей Valter Minor М332, используемых на легкомоторных самолетах типа «Дельфин», а также дефектов двигателя автомобиля BA3-21083 по спектру паразитной составляющей напряжения генераторов бортового питания;
- обнаружения дефектов газотурбинного двигателя по результатам спектрального анализа паразитной составляющей напряжения штатных генерирующих датчиков скорости вращения турбины, расположенных в контурах высокого и низкого давления, работающих при температуре до 800°С и повышенных перегрузках и давлении;
- применения аппарата нейронных сетей для определения остаточного ресурса транзисторных ключей по изменениям формы кривой коммутируемого тока и момента времени возможного отказа этих элементов, используемых в преобразователях напряжения ЭМЭСУ.
Список публикаций по теме диссертационной работы
1. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera Maxplus II и Quartus II. Краткое описание и самоучитель/ Д.А. Комолов, P.A. Мяльк, A.A. Зобенко и др. - М.: ИП Радиософт, 2002,352 с.
2. Функциональное моделирование в MATLAB активного корректора коэффициента мощности// А.О. Васильев, A.A. Зобенко, В.А. Хабузов, В.Ф. Худяков/ Exponenta Pro. Математика в приложениях. 2003. №2. С. 67-70.
3. Васильев А.О., Зобенко A.A.. Моделирование активного корректора коэффициента мощности для импульсных устройств// Шестая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2003, Ч.1.- С. 88-90.
4. Математическое моделирование сигнала пьезоэлектрического элемента для селекции механических воздействий// Т.А. Долгова, А.А Зобенко., В.А. Хабузов, В.Ф. Худяков/ Компоненты и технологии. 2004. № 9. С. 94 - 96.
5. Зобенко A.A. Система диагностирования авиационного поршневого двигателя при помощи анализа спектра напряжения генератора// Седьмая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2004,4.1.- С. 81-83.
6. Зобенко A.A. Метод диагностирования импульсного усилительного преобразовательного устройства по оценке его КПД// XXXII Неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научно-технической конференции/ СПб., 2004, 4.VI. С.36-38
7. Зобенко A.A. Разработка устройств диагностики импульсных усилительно-преобразовательных устройств// Тезисы докладов десятой международной НТК студентов и аспирантов/ Том 1. М.: Изд-во МЭИ, 2004. С.212-213.
8. Зобенко A.A. Применение нейронных сетей в задачах контроля параметров импульсных вторичных источников электроэнергии// Восьмая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2005, 4.1.- С. 188192.
9. Зобенко A.A. Контроль параметров газотурбинных двигателей при помощи анализа сигналов электромеханических датчиков// Восьмая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2005, Ч.1.- С. 192195.
10. Зобенко A.A., Худяков В.Ф. Контроль состояния силовой установки легкого самолета по форме спектра напряжения бортовой сети/ Проблемы электроэнергетики. Межвуз. науч. сборник. Саратов, 2005, С. 70 - 76.
гооб±
»-24Ц
Формат 60x84 1\16 .Бумага офсетная. Печать офсетная. _Тираж 100 экз. Заказ № 62%_
Отдел оперативной полиграфии ГОУ ВПО «СПбГУАП» 190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская , 67
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Зобенко, Андрей Александрович
Название раздела Стр.
Ф Введение
1 Электронные силовые и электромеханические устройства и методическое обеспечение контроля их параметров
1.1 Электронные силовые и электромеханические устройства автономных и стационарных объектов
1.2 Методическое обеспечение контроля технического состояния ЭМУ
1.3 Методическое обеспечение контроля технического состояния ЭСУ
2 Методическое обеспечение контроля технического состояния 32 ф ЭМУ по форме пульсирующего напряжения генератора
2.1 Анализ связи режимов функционирования ЭМУ со спектральным 32 составом напряжения в сети питания ^ 2.2 Анализ спектра напряжения генератора авиационного ДВС на наличие основных характеристических гармоник
2.3 Анализ спектрального состава напряжения генератора автомо- 42 бильного ДВС при возникновении разнородных дефектов
2.4 Определение минимальной частоты дискретизации и объема вы- 47 борки сигнала генератора
2.5 Изменения спектров вибрации двигателя и напряжения генератора при возникновении различных неисправностей ф 2.6 Анализ изменений спектра пульсирующего напряжения генератора при постепенном перегреве ДВС
2.7 Методическое обеспечение контроля качества функционирования 56 ДВС на основе анализа спектра напряжения генератора Выводы к разделу
3 Контроль технического состояния ЭМУ по пульсирующей состав- 65 ляющей напряжения датчиков
3.1 Вибрационные характеристики газотурбинных двигателей
3.2 Гармонический состав напряжения электромеханического датчика
3.3 Анализ возможностей расширения частотной полосы пропускания 76 электромеханических датчиков
3.4 Алгоритмы работы устройств контроля технического состояния 80 ГТД по спектрам сигнала электромеханических датчиков
3.5 Алгоритм работы устройства контроля ГТД
3.6 Определение ресурсов, необходимых для реализации алгоритмов 85 Выводы к разделу
4 Методическое обеспечение контроля технического состояния ЭСУ
4.1 Анализ и обоснование выбора контролируемых параметров клю- 97 чевых элементов ЭСУ
4.2 Методическое и алгоритмическое обеспечение контроля парамет- 106 ров силовых транзисторных ключей на основе нейронных сетей
4.3 Прогнозирование степени деградации транзистора с оценкой его 126 остаточного ресурса
4.4 Техническая реализация методики контроля параметров транзи- 130 сторов ЭСУ по изменению формы коммутируемого тока
Выводы к разделу
5 Организация экспериментальных исследований и практическая 139 реализация контроля и диагностики ЭМЭСУ
5.1 Устройство для испытаний транзисторных ключей
5.2 Программное обеспечение для реализации контроля параметров 141 ЭСУ с применением нейронных сетей
5.3 Организация экспериментов для получения информации о состоя- 146 нии ЭМУ по спектру напряжения
5.4 Макеты отладочных устройств контроля параметров ЭМЭСУ и ал- 151 горитмы их работы
Выводы к разделу
Основные результаты работы
Введение 2005 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Зобенко, Андрей Александрович
Работоспособность радиоэлектронного и электротехнического оборудования различных объектов в значительной мере определяется техническим состоянием электромеханических и электронных силовых устройств (ЭМЭСУ), предназначенных для получения электрической энергии, обладающей требуемыми показателями качества, и имеющих общую сеть питания. К электромеханическим (ЭМУ) относятся устройства для производства электрической энергии, состоящие из двигателя (внутреннего сгорания, газотурбинного или турбовинтового и т.п.) и приводимого им во вращение генератора постоянного или переменного тока, являющегося источником электрической энергии. Электронные силовые устройствз(ЭСУ) - это преобразователи, регуляторы, стабилизаторы напряжения и тока, представляющие собой импульсные усилительно-преобразовательные устройства (ИУПУ). Они обеспечивают требуемые для конкретного потребителя (нагрузки) показатели качества электрической энергии в сети нагрузки.
Техническое состояние ЭМЭСУ автономных и стационарных объектов в значительной мере определяет работоспособность потребителей и существенно влияет на срок их службы, надежность, массу, габариты, стоимость. Возникновение дефектов или отказов в ЭМЭСУ приводит к ухудшению эксплутацион-ных параметров потребителя или к частичной (полной) потере работоспособности. Таким образом, имеет место важная проблема - повышение качества функционирования электромеханических и электронных силовых устройств за счет контроля их технического состояния, своевременного выявления дефектов и прогноза отказов.
На этапах производства и испытаний контроль параметров ЭМЭСУ проводится с помощью специально разработанных систем контроля, содержащих необходимое для этого оборудование. В то же время, в процессе эксплуатации реализация контроля усложняется из-за необходимости применения дополнительного оборудования на ЭМЭСУ. Для этого на объектах контроля традиционно устанавливаются различные датчики с измерительными преобразователями, зачастую не обладающие достаточным уровнем метрологических характеристик, а также средства сбора и обработки информации, снимаемой с объекта контроля. При отсутствии контроля технического состояния ЭМЭСУ появление дефектов и отказов может стать причиной возникновения аварийных ситуаций.
В настоящее время на автономных и стационарных объектах все шире применяются микроконтроллеры, управляющие устройствами генерирования и преобразования электроэнергии. Микроконтроллеры содержат микропроцессор, накопители информации (память) и элементы для реализации алгоритмов управления - эталоны напряжения, элементы сравнения, периферийные устройства. Следовательно, на них дополнительно можно возложить большинство функций, необходимых для осуществления контроля без дополнительных аппаратных средств при условии использования имеющихся датчиков либо при отказе от таковых в случае выявления других источников информации о состоянии объекта контроля. В частности, это могут быть параметры, определяющие качество электрической энергии, или информативные сигналы из общей для ЭМУ и ЭСУ сети питания. Отсюда вытекает необходимость разработки новых методик контроля технического состояния ЭМЭСУ и их реализации с применением штатного оборудования без дополнительных аппаратных средств.
Алгоритмы контроля следует строить с использованием информации, имеющейся в контролируемом объекте и получаемой без введения дополнительных измерительных датчиков. Для ее обработки необходимо соответствующее математическое и программное обеспечение микроконтроллеров, выполняющих не только основные функции управления ЭСУ, но и дополнительно возлагаемые на них функции контроля.
Такой подход требует изучения подобных объектов контроля, исследования свойств с последующим выявлением сигналов, отражающих их техническое состояние и создающих необходимые и достаточные условия для разработки методического обеспечения и реализации контроля параметров ЭМЭСУ с выявлением и оценкой развития дефектов и прогнозированием возможных отказов. Получаемая при этом информация о результатах контроля может использоваться в процессе эксплуатации, при обслуживании, испытаниях и диагностике ЭМЭСУ.
Цель работы - разработать методическое, алгоритмическое и программное обеспечение электрического контроля технического состояния электромеханических и электронных силовых устройств, направленного на повышение качества их функционирования за счет своевременного выявления возникающих дефектов и возможных отказов путем измерения и анализа сигналов, получаемых с использованием штатного оборудования объекта контроля из общей сети питания.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ и выявить сигналы в общей сети питания, содержащие информацию о техническом состоянии ЭМЭСУ и подлежащие контролю.
2. Разработать методики контроля технического состояния ЭМЭСУ на основе анализа информативных сигналов сети питания и штатных технических средств объекта контроля.
3. Разработать алгоритмы и программное обеспечение микропроцессоров управления ЭСУ для реализации контроля технического состояния ЭМЭСУ.
4. Провести апробацию методического, алгоритмического и программного обеспечения контроля и диагностики ЭМЭСУ различного назначения.
В первом разделе рассматриваются современные методы контроля технического состояния ЭМЭСУ. На основе анализа патентного фонда и литературы по методам и средствам контроля и диагностики ЭМУ и ЭСУ отмечается необходимость разработки новых методов и методик контроля параметров, выбора информативных контрольных точек. Приведена обобщенная схема ЭМЭСУ.
Во втором разделе предлагается методика контроля технического состояния ЭМУ, которая базируется на выявлении изменений спектрального состава напряжения на выходе штатного генератора, кинематически связанного с двигателем - источником энергии. На основе этих изменений выявляются с оценкой изменений дефекты контролируемого объекта. Разработан алгоритм методики контроля с учетом особенностей обработки информативных сигналов.
В третьем разделе рассматривается применение предложенной методики для контроля технического состояния газотурбинного двигателя. Для этого предложено использовать имеющиеся штатные датчики скорости вращения турбины, представляющие собой генерирующие устройства. За счет анализа спектра вырабатываемого ими напряжения выявляются дефекты в ГТД и, что очень важно, в контурах высокого и низкого давления, где размещение пъезо-датчиков из-за высокой температуры и повышенного давления недопустимо.
Четвертый раздел посвящен разработке методики контроля технического состояния ЭСУ. Выявлены потенциально ненадежные элементы ИУПУ - транзисторные ключи. На основе предварительных экспериментов доказано, что в процессе деградации МОБРЕТ-транзисторов происходят изменения кривой коммутируемого этим элементом тока. Выявление этих изменений и, как следствие, степени старения ключа, осуществляется с помощью нейронных сетей. Построена экстраполированная зависимость, позволяющая выявлять время предполагаемого отказа транзисторов с учетом коррекции, определяемой режимом работы. Разработано математическое и программное обеспечение предложенного метода.
Особенности проведения экспериментальных исследований изложены в пятом разделе. Там же приводится описание макетов испытательного оборудования, Излагаются принципы построения и программирования нейронных сетей. Дается информация о макете отладочного устройства контроля на базе микроконтроллера управления преобразователя напряжения, применяемого для решения дополнительной задачи контроля.
Заключение диссертация на тему "Методическое, алгоритмическое и программное обеспечение контроля технического состояния электромеханических и электронных силовых устройств с общей сетью питания"
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ В диссертационной работе достигнута поставленная цель, решены сформулированные задачи и получены следующие основные результаты. 1. Выявлены параметры, являющиеся предпочтительными для контроля технического состояния ЭМЭСУ в процессе эксплуатации, а именно:
- паразитная пульсирующая составляющая напряжения на выходе генератора или генерирующего датчика, относящихся к штатным техническим средствам, кинематически связанным с объектом контроля - ЭМУ;
- форма кривой коммутируемого тока, отражающая состояние транзисторного ключа как потенциально ненадежного элемента ЭСУ.
2. Разработано методическое обеспечение контроля технического состояния ЭМУ с выявлением дефектов, обусловливающих характер вибрационных колебаний объекта и проявляющихся в изменении гармонического состава пульсирующей составляющей напряжения генератора (датчика).
3. Разработано методическое обеспечение контроля технического состояния ЭСУ, основанное на выявлении и численной оценке с помощью нейронной сети изменений формы кривой коммутируемого транзисторным ключом тока, связанных с деградацией этого элемента.
4. Разработаны алгоритмы контроля с математическим и программным обеспечением микроконтроллера управления ЭСУ, давшие возможность:
- рационального обучения нейронной сети для определения функции принадлежности, численно отражающей изменение формы кривой коммутируемого тока и степень старения транзисторных ключей ЭСУ;
- использовать быстрое преобразование Фурье паразитной составляющей напряжения генератора с последующим выявлением наиболее информативной части амплитудного спектра, характерной для конкретного дефекта ЭМУ или размещенных на нем агрегатов.
5. На основании статистического анализа результатов ускоренного старения транзисторов выявлена устойчивая корреляционная связь между изменениями формы кривой коммутируемого тока транзисторного ключа и его остаточным ресурсом и построена аппроксимированная зависимость для прогноза отказов этого элемента с учетом условий эксплуатации ЭСУ.
6. Для селективного выделения дефектов ЭМУ по результатам анализа пульсирующей составляющей напряжения генератора или генерирующего датчика предложены:
- спектральные модели сравниваемых вибрационных колебаний, соответствующих работе объекта контроля без дефектов и при наличии дефекта;
- оценки коэффициента корреляции, доказывающие удовлетворительную близость спектров пульсирующей составляющей напряжения и сигнала пье-зодатчика вибраций;
- результаты, подтверждающие изменения спектра паразитной составляющей напряжения с ростом температуры объекта контроля.
7. Обоснован выбор типов микроконтроллеров и микропроцессоров для реализации предложенных методик контроля ЭМЭСУ, содержащих различное количество устройств постоянной и оперативной памяти, АЦП с заданной производительностью, достаточной для расчета спектров или параметров нейронных сетей. Определены необходимые ресурсы - объем памяти, скорость вычисления, а также разработаны алгоритмы, позволяющие сократить требуемое число вычислительных операций с сохранением функций управления ЭСУ.
8. Проведена апробация предложенного методического, алгоритмического и программного обеспечения контроля технического состояния ЭМЭСУ с использованием разработанного отладочного устройства и имеющегося штатного оборудования, которая подтвердила следующие возможности:
- выявления и оценки развития дефектов авиационных двигателей Valter Minor М332, используемых на легкомоторных самолетах типа «Дельфин», а также дефектов двигателя автомобиля BA3-21083 по спектру паразитной составляющей напряжения генераторов бортового питания;
- обнаружения дефектов газотурбинного двигателя по результатам спектрального анализа паразитной составляющей напряжения штатных генерирующих датчиков скорости вращения турбины, расположенных в контурах высокого и низкого давления, работающих при температуре до 800°С и повышенных перегрузках и давлении;
- применения аппарата нейронных сетей для определения остаточного ресурса транзисторных ключей по изменениям формы кривой коммутируемого тока и момента времени возможного отказа этих элементов, используемых в преобразователях напряжения ЭМЭСУ.
Библиография Зобенко, Андрей Александрович, диссертация по теме Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
1. Диагностика авиационных деталей/ Лозовский В.Н., Бондал Г.В., Как-сис А.О., Колтунов А.Е. М.: Машиностроение, 1988. - 280 с.
2. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования/ Под. ред. И.М. Сиднева М.: Транспорт, 1984. - 192 с.
3. Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. Выпуск 4. Часть 2/ Л.П.Лозинский, (отв. редактор), А.Я. Алябьев , A.A. Иваненко, В.Я. Шпиль Киевский Институт гражданской авиации. Киев, 1973. -82 с.
4. Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. Выпуск АЛ Л.П. Лозинский, (отв. редактор), З.С. Палей, П.К. Казаджан, В.В. Шашкин/ Межвуз. сб. науч. трудов. Киев, 1975. 124 с.
5. Диагностика авиационных деталей/ В.Н. Лозовский, Г.В. Бондал, А.О. Как-сис, А.Е. Колтунов М.: Машиностроение, 1988. - 280 с.
6. Летчику о турбовинтовом самолете// A.A. Гуля, Д.С. Михайлов, Ю.К. Сомов, С.А. Нержавин, В.В. Филиппов/ Под общей ред. Филиппова В.В. — Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство министерства обороны СССР. М.: Воениздат, 1971. 328с.
7. Влияние расположения вибропреобразователей на информативность их сигналов// А.Т. Алтухов, B.C. Окороков, Ф.П. Тарский, Е.В. Чемохуд/ Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. 1975, №2. С. 47 50.
8. Некоторые вопросы виброакустической диагностики ГТД// А.Т. Алтухов, B.C. Окороков, Г.М. Пахомкина, Ф.П. Тарский/ Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. 1975, №2. С. 42 46.
9. Акустические характеристики двухконтруных ТРД// В.Г. Егенков,
10. A.Л. Клячкин, А.Л. Мельников, Б.Н. Могилевский, Г.Д. Аскаментов,
11. B.П. Лабендик/ Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. 1973, №4. С. 3 30.
12. Авиационный двигатель М332. Описание и руководство по обслуживанию и уходу за двигателем. Прага. «Завод Яна Швермы». 1974. 115с.
13. Явленский А.К. Исследование вибраций шарикоподшипниковых узлов и электрических машин малой мощности. Дис. канд. технич. наук 01. 02. 06. Л.: ЛИАП, 1972г.-182 с.
14. Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-30КУ. Техническое описание. М.: Машиностроение, 1975. - 192 с.
15. Литвинов Ю.А., Боровик В.О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1979.-288 с.
16. Технический контроль в машиностроении: Справочник проектировщика/ Под общ. ред. В.Н. Чупырина, А.Д. Никифорова. М.: Машиностроение, 1987.-512 с.
17. ГОСТ 16504 81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1981. - 28 с.
18. ГОСТ 15467 79 (СТ СЭВ 3519-81). Управление качеством продукции. Основные понятия, термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1981.28 с.
19. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1991. 15 с.
20. ГОСТ 18353 79 . Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. М.: Издательство стандартов, 1980. - 20 с.
21. Патент 1519350 Би, МПК6 вОШ 15/00. Способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин/ В.Н. Костюков (СССР) № 4300795/29// Бюллетень изобретений, 1989, №40, С. 254.
22. Патент 1753816 811, МПК6 вОШ 15/00. Способ диагностирования технического состояния ротора машины/ Д.Я. Носырев, М.В. Анахова (СССР) № 4620152/06 // Бюллетень изобретений, 1992, №26, С. 228.
23. Патент 2027981 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ измерения силы тяги авиационного двигателя в составе самолета и устройство для его осуществления/ О.Н. Антонов В.В. Питько (РФ) №4911993/06 // Бюллетень изобретений, 1995, №3, С. 203.
24. Патент 2028499 РФ, МПК6 С01М 15/00. Способ диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания/ В.Д. Карминский, Ю.С. Иванько (РФ) №4953904/06//Бюллетень изобретений, 1995, №4, С. 172.
25. Патент 2029274 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ настройки на резонансную частоту колебания испытываемых лопаток рабочего колеса/ А.Е. Божко, В.И. Белых, А.И.Федоров, В.И. Ляшенко (РФ) №4900078/06// Бюллетень изобретений, 1995, №5, С. 175.
26. Патент 2030725 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ диагностирования воздушно-газового тракта двигателей внутреннего сгорания с наддувом/ Л.И. Ковальчук (РФ) №4905332/06// Бюллетень изобретений, 1995,№7,С. 201.
27. Патент 2075741 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ диагностики и регулирования двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления/ В.А. Вол, В.И. Алешин (РФ) №93013965/06// Бюллетень изобретений, 1997, №8, С. 242.
28. Патент 2078323 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ выявления детонации в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием/ А.К. Гирявец, В.В. Муравлев(РФ) №94030792/06//Бюллетень изобретений, 1997,№ 12, С.151.
29. Патент 2082139 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ диагностики поршневого двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления/ Ханс-М.К.В. Кунцфельд (РФ) №4894028/06// Бюллетень изобретений, 1997, №17, 171-172 с.
30. Патент 2103668 РФ, МПК6 вОШ 15/00. Способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин по вибрации корпуса/
31. В.Н. Костюков, С.Н. Бойченко, A.B. Костюков (РФ) №95121808/03// Бюллетень изобретений, 1998, №3, 327 - 328 с.
32. Патент 2111469 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностики колебаний рабочего колеса турбомашины/ A.A. Хориков (РФ) №97105999/06// Бюллетень изобретений, 1998, №14, С. 374.
33. Патент 2113700 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностирования причин нарушений функционирования двигателей внутреннего сгорания/ E.H. Андрусенко(РФ) №5014375/28//Бюллетень изобретений, 1998,№7, С.320.
34. Патент 2118807 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя/ C.B. Черенков, В.М. Сушенцов, К.В. Власов, Г.В. Березин, A.B. Халутин, О.В. Бармин (РФ) №95102498/06// Бюллетень изобретений, 1998, №25, С. 315.
35. Патент 2118808 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя/ C.B. Черенков, В.М. Сушенцов, К.В. Власов, Г.В. Березин, A.B. Халутин, О.В. Бармин (РФ) №95102499/06// Бюллетень изобретений, 1998, №25, с. 315.
36. Патент 2118809 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя/ C.B. Черенков, В.М. Сушенцов, К.В. Власов, Г.В. Березин, A.B. Халутин, О.В. Бармин (РФ) №95102560/06// Бюллетень изобретений, 1998, №25, С. 315.
37. Патент 2118810 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностики технического состояния авиационных ГТД/ Ю.В. Виноградов, В.Ю. Виноградов (РФ) №96109661/06// Бюллетень изобретений, 1998, №25, 315 - 316 с.
38. Патент 2133458 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ измерения проводимости искрового промежутка/ A.B. Малышев (РФ) №97115329/06// Бюллетень изобретений, 1999, №20, С. 450.
39. Патент 2133951 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ выявления повреждений рабочих лопаток турбомашины/ Ю.П. Тихомиров, A.JT. Астахов, В.Е. Суслов (РФ) №97118779/06// Бюллетень изобретений, 1999, №21, С.246.
40. Патент 2165604 РФ, МПК6 G01М 15/00 Диагностический контроллер/ В.Н. Зарицкий, Б.А. Костюков, E.H. Голенков (РФ) №99115804/06// Бюллетень изобретений, 2001, №11, С. 362.
41. Патент 2170915 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ определения фазы рабочего цикла ДВС/ Ю.В. Миронов, Ю.М. Федоренко, A.B. Малышев (РФ) №99123791/06// Бюллетень изобретений, 2001, №20, С. 336.
42. Патент 2172940 РФ, МПК6 G01M 15/00 Диагностический контроллер/ В.Н. Костюков, А.Е. Стряпонов, И.В. Челпанов (РФ) №99115718/06// Бюллетень изобретений, 2001, №24, С. 380.
43. Патент 2178158 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания/ B.C. Малышев, А.Ю. Корегин (РФ) №2000103332/06// Бюллетень изобретений, 2002, №1, С. 383.
44. Патент 2184360 РФ, МПК6 G01M 15/00 Способ диагностирования цилин-дро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания/ В.А. Чечет, Н.Т.Иванов, Ю.В. Чечет (РФ) №2001081272/06// Бюллетень изобретений, 2002, №18, С. 298.
45. Патент 2214586 РФ, МПК7 G01M 15/00. Способ диагностирования ци-линдро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления/ М.П. Язынин (РФ) № 2002115078/06// Бюллетень изобретений, 2004, №11, С. 128.
46. Патент 2187711 РФ, МПК7 G01M 15/00. Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя/ А.А.Иноземцев, Ю.С.Савенков, А.Н.Саженков, Ю.А.Трубников (РФ) № 2000129301/06// Бюллетень изобретений, 2002, №22, С. 234.
47. Патент 2171395 РФ, МПК6 G01M 15/00 Система зажигания для ДВС/ А.В.Малышев, А.В. Лисовский (РФ) №99111517/06// Бюллетень изобретений, 2001, №21, С. 310.
48. Патент 2096562 РФ, МПК6 G0IM 15/00 Способ измерения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными и землеройными машинами, и устройство для его осуществления/ M.JI. Рахманов, А.Г. Савельев (РФ) №4894028/06// Бюллетень изобретений, 1997, №32, С. 294.
49. Nedeljkovic S. Parameter extraction and device physics projection on lateral low power MOSFET Configurations. Submit of the requirements for the degree of Master of Science. University of Cincinatti. 2001. -249 p.
50. B.B Гребнев. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel.-M.: ИП Радиософт, 2002. 176 с.
51. B.B Гребнев. Микросхемы энергонезависимой памяти фирмы Atmel. СПб. «ЭФО» 1997.-64 с.
52. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев JT.A. Алгоритмы и процессы цифровой обработки сигналов. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 464 с.
53. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев JT.A. Цифровые процессоры обработки сигналов фирмы Motorola.- СПб.: БХВ-Петербург, 2000. 512 с.
54. ГОСТ 24461 80 (СТ. СЭВ 1656 - 79). Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний. М.: Издательство стандартов, 1981. -56 с.
55. Физические основы надежности: Конспект лекций / В.А. Четвергов, С.М. Овчаренко. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 37 с.
56. Бачурин В.В. и др. Мощные МДП транзисторы и их применение в радиоэлектронных схемах. /В.В. Бачурин, А.К. Бельков, А.И. Пыхтунова М. ЦНИИ «Электроника», 1980.
57. Мощные полевые транзисторы и их применение в преобразовательной технике/ А.К. Шидловский, Ю.В. Драбович, И.А. Криштафович и др. Киев: ИЭД, 1987.-53 с.
58. Георгиу. В.Г., Галамага В.И. Практическая электроника. Кишинев: Гл. ред. Молд. Сов. Энцикл., 1989. - 254 с.
59. Силовые JGBT модули: Материалы по применению: Сб. ст. /Siemens -M.: Додека, 1997.- 157 с.
60. Гуртов В.А. Полевые транзисторы со структурой металл диэлектрик -полупроводник. Учеб. пособие. - Петрозаводск: ПГУ, 1984. - 89 с.
61. Гуртов В.А. Основы физики структур металл диэлектрик - полупроводник: Учеб. пособие. - Петрозаводск: ПГУ, 1983. - 92 с.
62. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур/ Батавин В.В., Концевой 10.А., Федорович Ю.В. М.: Радио и связь, 1985.-264 с.
63. Сыноров В.Ф., Чистов Ю.С. Физика МДП-структур: Учеб. пособие. Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1989. 223 с.
64. Батавин В.В. Контроль параметров полупроводниковых материалов и эпитаксиальных слоев. М. Советское радио, 1976. - 102 с.
65. Рембеза С.И. Методы измерения основных параметров полупроводников: Учеб. пособие для вузов по спец. «Физика и технология материалов и компонентов электронной техники». Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1989.-221 с.
66. Люминисцентные методы контроля параметров полупроводниковых материалов и приборов/ Пека Г.П., Коваленко В.Ф., Куценко В.Н.; Под ред. Г.П. Пека. Киев: Техшка, 1986.- 151 с.
67. Пашаев А.М.Д.О., Кулиев А.А.М.О. Электронные методы измерения параметров полупроводников/ АН Азербайджана, Институт физики. Баку: Элм, 1991.-30 с.
68. Павлов Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов: Учеб. для вузов по спец. «Полупроводниковые и микроэлектронные приборы». 2-е издание, переработ, и доп. - М.: «Высшая Школа», 1978. -238 с.
69. Сертификация и стандартизация в производстве полупроводниковых материалов и приборов: Учеб. пособие. / Ильин В.А., Лучинин В.В.; Гос. ком. РФ по высш. образованию, С-Петерб. гос. электротехн. ун-т им. В. И. Ульянова (Ленина). С-Пб.: ТЭТУ, 1995. - 63 с.
70. Гуляев В.А. и др. Организация живучих вычислительных структур. Киев. Наукова думка, 1982. 138 с.
71. OV Input Mini Family C-DC Converter Module. Vicor Corporation. P/N 22642 Rev 6 7/01/10M. 2001.-9 p.
72. Design Guide. DC-DC Converters. 48V input familie. Vicor Corporation. P/N 23002 Rev 2.3 7/02/10M. 2002. 36 p.
73. Design Guide. DC-DC Converters. 300V input familie. Vicor Corporation. P/N 22966 Rev 2.3 7/02/10M. 2002. 36 p.
74. Зобенко A.A. Метод диагностирования импульсного усилительного преобразовательного устройства по оценке его КПД// XXXII Неделя науки СПбГПУ/ Материалы межвузовской научно-технической конференции/ СПб., 2004, 4.VI. С.36-38
75. Грехов И.В., Шулекин А.Ф., Векслер М.И. Деградация туннельных МОП структур при высокой плотности тока. Физико-технический институт им.
76. A.Ф. Иоффе Российской академии наук. Санкт-Петербург, 1997. 5 с.
77. Семеновых В.И. Программная и аппаратная реализация устройства управления систем контроля мощных транзисторов: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.13.05. ЛИТМО. Л., 1988. - 19 с.
78. Шишияну Ф.С. Диффузия и деградация в полупроводниковых материалах и приборах. Кишинев: Штиинца, 1978. - 230 с.
79. Пак Т.Х. Исследование влияния экстремальных воздействий на параметры структур металл-диэлектрик-полупроводник: Автореф. дис.канд. техн. наук: 01.04.10. Ташкентский государственный университет им.
80. B. И. Ленина. Ташкент, 1991. 19 с.
81. Горбатюк A.B., Панайотти И.Е. Нестационарный джоулев разогрев кремниевых диодов и динисторов в режимах коммутации сверхмощных электрических импульсов.-Л.: ФТИ, 1987,- 14 с.
82. Андриевский В.В. Исследование физических процессов в кремниевых МДП-структурах, стимулированных ионно-имплантационными и термическими воздействиями; Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Ужгород, гос. университет - Ужгород, 1991. - 16 с.
83. Журавлев В.М. и др. Машинная оценка стойкости электронных приборов / В.М. Журавлев, В.В. Григорьев, С.И. Манжикова; АН республики Кыргызстан; Институт Автоматики Бишкек: Илиши 1991. - 280 с.
84. Пархомов А.Г. Вариации интенсивности низкочастотных флуктуаций в полупроводниках // Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Том 2. М.: Научный мир, 1998. С. 310-312.
85. Пархомов А.Г. Экспериментальные исследования инфра-низко-частототных флуктуаций в полупроводниках. Закономерности. Космические ритмы. М.: МНТЦ ВЕНТ, 1991. - 24 с.
86. Основные физические аспекты деградации полупроводниковых приборных структур. Вопросы электроники. Межвуз. сб. / Болтакс Б.И., Соколов В.И. Кишинев Штиинца, 1984. - 139 с.
87. Чайковский В.М. Измерители параметров МДП структур на несинусоидальном сигнале: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05. 27. 01.- Белоруск. гос. Унив. информатики и радиоэлектроники. Минск 1994. - 18 с.
88. Ястребов А.С. Электрические поля и процессы пробоя в диэлектриках, полупроводниках и структурах на их основе. С-Пб.:Политехника, 1997.-111с.
89. Методы и средства диагностики полупроводниковых приборов по особенностям вольт-амперной характеристики/ Р.В. Конакова, А.Н. Рошопорт, Е.А. Соловьев и др.; АН УССР; Институт полупроводников Препринт. -Киев: 1991.-34 с.
90. Гуртов В.А. Неравновесные процессы в структурах металл диэлектрик -полупроводник/ Петрозаводский гос. университет им. О.В. Куусинена. -Петрозаводск: ПГУ, 1986. - 102 с.
91. Галамага В.Н., Георгиу В.Г., Луня И.Г. Установка для контроля качества полупроводниковых структур вольт-фарадным методом. В. кн. : Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов. Ч.П. Кишинев: изд. КПИ, 1982.-С. 175.
92. Релаксационные процессы в диэлектриках: Межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. политехи, ин-т; Редкол.: Балашов Ю.С. (науч. ред.) и др.. Воронеж. ВПИ, 1990.- 159 с.
93. Ершова НЛО. Исследование электрической прочности тонких диэлектрических слоев: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Петрозавод. гос. ун-т. -Петрозаводск, 1995.- 18 с.
94. Шишияну Ф.С. Надежность и диагностика полупроводниковых приборов// Вопр. электрон, межвуз. сб./ Кишин. политехи, ин-т им. С. Лазо; Редкол.: Ф.С. Шишияну (отв. ред.) и др..- Кишинев: Штиинца, 1984 139 с.
95. Шишияну Ф.С. Полупроводниковые структуры, радиоэлектронные устройства и системы контроля: Вопр. электрон.; Межвуз. сб. Кишинев, 1989.
96. Горлов М., Адамян А., Ануфриев Л., Емельянов В., Строгонов А. Тренировка изделий электронной техники и электронных блоков. Инженерная микроэлектроника, www.chipnews.ua.
97. Автоматическая система экспресс-анализа облучаемых образцов/ И.К. Взоров, A.B. Калмыков, С.А. Корнеев и др. Дубна: ОИЯИ, 1999.-20 с.
98. Кеныо Г.В. Прогнозування та контроль параметр1в i характеристик при-лад1в на ocnoßi структур кремшй на ¡золяторк Автореф. дис.канд. техн. наук: 05.27.01. -Держ. унив. JlbßiB. Пол1тхшка - Льв1в 1995.- 16 с.
99. Ходжаев Т.А. Влияние радиации на электрофизические свойства и механизм дефектообразования полупроводниковых структур и приборов: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.07. Таджикский гос. университет. -Душанбе, 1995.-22 с.
100. Варданян P.P. Исследование и разработка методов и устройств контроля параметров полупроводниковых структур и приборов: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Гос. инж. университет Армении - Ереван 1993.-31 с.
101. Гурбанов A.A. Деградация свойств диодных структур с барьером Шотт-ки на основе кремния: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. -Азерб. гос. университет им. С.М. Кирова Баку, 1988. - 20 с.
102. Левандовский В.Г. Влияние возбуждения электронной подсистемы на дефектообразование в приконтактных областях полупроводников: Автореф. дис. канд. техн. наук: 01.04.02. Киев. 1985. - 20 с.
103. Борисенко В.Е. Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве / Под ред. Лабунова В.А. Минск: Навука i тэхшка, 1992. -246 с.
104. Сопряков В.И. Емкостная и туннельная спектроскопия дефектов в кремнии и арсениде галлия: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. -Минск. 1983.- 14 с.
105. Георгиу В.Г. Исследование примесных неоднородностей эпитаксиаль-ных структур арсенида галлия. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. Кишинев, 1977. - 16 с.
106. Литвиненко С.А., Митрофанов В.В., Соколов В.И. Внутренние напряжения в системе кремний окисел и их влияние на образование пор в окисле. -ЖТФ, 1981, №51, вып. 4. С. 828 - 83 0.
107. Соколов В.И., Федорович H.A. Релаксация механических напряжений в окисных пленках на кремнии. ФТТ, 1982. 24, вып. 5. С. 1440 - 1441.
108. ИЗ. Александров O.B., Волоцкая JT.IO., Караченцева Э.В. и др. Электрическая активность дислокации полос скольжения в кремниевых диодных и транзисторных структурах. Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы, 1980, вып. 7 (142), с. 94 - 97.
109. Пархомов А.Г. Вариации частоты вызовов для ремонта ЭВМ . // Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Том 2. М.: Научный мир, 1998. С. 312-315.
110. Климов Б.И., Августинов В.А., Еремеева Г.А., Медников К.А. Вольт-емкостной метод контроля тонких слоев в Si Электронная техника. Сер. Управление качеством и стандартизация. 1975. вып. 6 (36), с. 78 - 81.
111. Литовский М.А. Переходные процессы в полупроводниковых диодах: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10-Л. 1980. 18 с.
112. Георгиу В.Г. Вольт-Фарадные измерения параметров полупроводников. / Под ред. д. ф.-м. н. Ф.С. Шишияну; Министерство высш. и ср. спец. образования МССР, Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо. Кишинев: Штиинца 1987. - 65 с.
113. Наливаев В.Г. Контроль параметров диэлектрических материалов и изделий, основанный на экстремуме частичной межэлектродной емкости: Автореф. дис.канд. техн. наук: 05.11.13. АН БССР: Ин-т прикладной физики. -Минск, 1989. - 17с.
114. Зиннурова Э.З. Моделирование структурнозависимых технологических процессов формирования и характеристик поликремниевого МДП-транзистора: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. РАН, Физ-технолог. инстит. М. 1992. - 15 с.
115. Атамуратов А.Э. Исследование процессов накопления и растекания зарядов в приборах типа МДП: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. -Ташк. гос. университет. Ташкент. 1993. 20 с.
116. Георгиу В.Г., Лунгу В.К., Шишияну Ф.С. К вопросу об измерении параметров глубоких примесных состояний полупроводников вольт-фараднымметодом. В кн. : Полупроводниковые приборы и электронная аппаратура. -Кишинев: Штиинца, 1978. - С. 12-15.
117. Георгиу В.Г., Томилин В.И., Экспресс-метод исследования энергетического спектра поверхностных состояний в МДП-структурах. В кн. Физика диэлектриков и новые области их применения. Караганда: Изд. КПИ, 1978. С. 104- 105.
118. Георгиу В.Г. Лунгу В.К., Шишияну Ф.С. Барьер автоматический универсальный измеритель концентрационных профилей полупроводников. -Электронная промышленность, 1978. N 2, с. 69 - 71.
119. Брук Ю.М., Устименко Б.Ю. Определение энергии импульсного сигнала неизвестной формы при наличии шума. -Харьков:ИРЭ АН УССР, 1978 37 с.
120. Дьяконова Н.В. Низкочастотный шум типа I/f в полупроводниках: Авто-реф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. АН СССР, Физико-технический институт им А.Ф. Иоффе. Л., 1989. - 16 с.
121. Федотов А.Б. Диффузия примесей в поверхностных слоях полупроводников вблизи твердой границы раздела: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10.-Горький, 1984.- 17 с.
122. Острова С.О. Метод и приборы электрофлуктуационного неразрушаю-щего контроля качества и надежности электронных элементов: Автореф. дис.д-ра техн. наук: 01.04.10. Казанский гос. техн. университет им. А.Н. Туполева. - Казань, 1994. - 34 с.
123. Привезенцев А.П. Сложная динамика интенсивного электронного потока в диоде: Автореф. дис.д-ра физ.-мат. наук: 01.04.10. Том. политехи, университет. - Томск, 1994. - 26 с.
124. Бараев Ю.В., Токарев В.Ф., Юдин С.П. Установка для измерения профилей концентрации подвижности носителей тока в полупроводниковых эпи-таксиальных структурах. Электронная техника, 1984. сер. 6, вып. I (186), с.64 - 68.
125. Зобенко A.A. Система диагностирования авиационного поршневого двигателя при помощи анализа спектра напряжения генератора// Седьмая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2004, 4.1 С. 8183.
126. Зобенко А.А., Худяков В.Ф. Контроль состояния силовой установки легкого самолета по форме спектра напряжения бортовой сети// Проблемы электроэнергетики/ Межвуз. науч. сборник. Саратов, 2005. С. 70 76.
127. Г. Корн, Т. Корн Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 831 с.
128. Зобенко А.А. Контроль параметров газотурбинных двигателей при помощи анализа сигналов электромеханических датчиков// Восьмая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2005, Ч. 1.- С. 192-195.
129. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera Maxplus II и Quartus II. Краткое описание и самоучитель/ Д.А. Комолов, Р.А. Мяльк,
130. A.А Зобенко и др. М.: ИП Радиософт, 2002. - 352 с.
131. Elbornsson J, Gustafsson F, Eklund J.-E. Blind Equalization of Time Errors in a Time Interleaved ADC System. IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING, J. ELBORNSSON et al. Linkoping University. 2003. 12 p.
132. Gimaldi D., Michaeli L., Michalko P.: „Identification of ADC Error Model by Testing of the Chosen Code Bins", Proceedings of 12th IMEKO TC4 International Symposium, Zagreb, Croatia. September 25-27, 2002. Part.l, pp. 132-137.
133. Arpaia P., Daponte P., Michaeli L., "The Influence of the Architecture on ADC Error Modelling", 4th "IMEKO International Workshop on ADC Modelling and Testing", Bordeaux (F), 9-10 Settembre 1999. Pp. 132-141.
134. Математическое моделирование сигнала пьезоэлектрического элемента для селекции механических воздействий// Т.А. Долгова, А.А Зобенко.,
135. B.А. Хабузов, В.Ф. Худяков/ Компоненты и технологии. 2004. № 9. С. 94- 96.
136. Салама, Х.С.А. Параметрическая идентификация схем замещения транзисторов при контроле процесса их производства: Автореф. дис. канд. техн. наук: 01.04.10. Харьков, политехнический институт. - Харьков. 1994. - 12 с.
137. Кортышов A.B. Метод определения распределенного сопротивления базы биполярных транзисторов при помощи измерения шума стробируемым интегратором. Дубна: ОИЯИ, 1989. - 7 с.
138. Женвяк О.Г. Моделирование методом Монте-Карло электронного переноса в n-канале кремниевого субмикронного МОП-полевого транзистора; Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. Белорусский гос. университет. Минск, 1996. - 18 с.
139. Аскеров Ш.Т., Кадышов Г.Г. Двухдиодная модель диодов Шоттки. Баку: Научно-производственное объединение космических исследований. 1986. -24 с.
140. А. С. N 1259399 (СССР) Устройство для защиты от перегрузок выходного силового транзистора импульсного усилителя. (СЛ. Исупов, В.А. Прянишников, В.И. Семеновых, В.М. Чапайкин Опубл. в Б. И. N 35, 1986).
141. А. С. N 1273823 (СССР) Устройство для измерения среднего значения тока. (СЛ. Исупов, В.А. Прянишников, Е.А. Петров, В.И. Семеновых, В.М. Шалин, В.М. Чапайкин Опубл. в Б. И. N 44, 1986,).
142. Брылевский В.И. Переходные процессы в быстродействующих ключевых приборах и методы повышения мощности, коммутируемой этими приборами. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10/ АН СССР, Физ.-техн. институт им. А.Ф. Иоффе. JI., 1987. - 18 с.
143. Чен А Л. Исследование ключевых режимов мощных МДП-транзисторов и разработка на их основе высокоэффективных усилителей мощности AM колебаний: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.12.17. М., 1984. - 19 с.
144. Абрамов И.И., Новик Е.Г. Численное моделирование математических одноэлектронных транзисторов/ Абрамов И.И., Новик Е.Г.; Белорусский гос. универ. информатики и радиоэлектроники Минск: Бестпринт, 2000. - 163 с.
145. Усов B.C. и др. Базовые элементы и устройства установок физического эксперимента (транзисторные усилители, ключи, импульсные устройства):
146. Учебное пособие / B.C. Усов, Б.А. Мартынов, Ю.Н. Новиков, Гос. ком. РСФСР по делам науки и высш. школы. С-Пб. ГТУ. С-Пб. 1991. - 75 с.
147. Антюшин В.Ф. и др. МДП структуры с зарядовой связью по обогащенному слою/ В.Ф. Антюшин, В.Д. Стрыгин, Д.А. Власов, Министерство общ. и проф. образования РФ. Воронежская гос. технолог, акад. Воронеж : ВГТА, 1998.-57 с.
148. Люмаров П.П. Разработка электрических интерполяционных моделей МОП-транзисторов повышенной точности: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.27.01. Новосиб. гос. техн. университет. Новосибирск, 1993. - 16 с.
149. Кротков Д.Ю. Метод приближенной факторизации и его применение к анализу полупроводниковых структур. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. ВЦ Рос. акад. наук. М. 1992. - 9 с.
150. Еремченко Д.В. Теория механизмов устойчивости рельефа полевых эмиттеров: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. Гос. НИИ физ. пробл. им. Ф.В. Лукина. - М. 1994. - 47 с.
151. Кузичев Д.В. Исследование кремниевых р-п переходов методом наведенного тока: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. С-Пб гос. техн. университет. - С-Пб, 1993. - 18 с.
152. Балтянский С.Ш. Методы и средства измерения распределенных параметров комплексной проводимости МДП-структур. Автореф. дис. канд. техн наук. Пензенский политехи, университет. - Пенза, 1993. - 17 с.
153. Белянина Е.К., Федорова Е.В. Методы и аппаратура для измерения параметров полупроводниковых приборов// Учеб. пособие/ Моск. институт, радиотехники, электроники и автоматики. М.: МИРЭА, 1986. - 94 с.
154. Базарова С.Ж. Динамическая нелинейность тока полупроводников р-типа в переменном электрическом поле: Автореф. дне. канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. АН Респ. Узбекистан, Отдел теплофизики. - Ташкент, 1993. -14 с.
155. Заенцев И.В. Нейронные сети: основные модели. Учебное пособие к курсу "Нейронные сети" для студентов 5 курса магистратуры к. электроники физического факультета Воронежского Государственного университета. Воронеж. ВГУ. 1999.-76 с.
156. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. 2-е издание. М. «Горячая линия Телеком». 2002. - 384 с.
157. Зобенко A.A. Разработка устройств диагностики импульсных усилительно-преобразовательных устройств// Тезисы докладов десятой международной НТК студентов и аспирантов/ Том 1. М.:Изд-во МЭИ, 2004.С.212-213
158. Зобенко A.A. Применение нейронных сетей в задачах контроля параметров импульсных вторичных источников электроэнергии// Восьмая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./СПбГУАП. СПб., 2005, 4.1.-С. 188-192.
159. Функциональное моделирование в MATLAB активного корректора коэффициента мощности// А.О. Васильев, A.A. Зобенко, В.А. Хабузов, В.Ф. Худяков/ Exponenta Pro. Математика в приложениях. 2003. №2. С.67-70.
160. Васильев А.О., Зобенко A.A. Моделирование активного корректора коэффициента мощности для импульсных устройств// Шестая научная сессия аспирантов ГУАП: Сб. докл./ СПбГУАП. СПб., 2003, Ч. 1.- С. 88-90.
-
Похожие работы
- Автоматизированный мобильный электромеханический комплекс для непрерывного измерения фрикционных свойств аэродромных и автодорожных покрытий
- Создание нового поколения автоматизированных комплексов контроля и испытаний для обеспечения безопасности посадки воздушного транспорта
- Автоматизированный электромеханический стенд для полунатурных испытаний буксируемых измерителей коэффициента сцепления
- Разработка силовых электромеханических модулей многокоординатного шагового электропривода
- Разработка средств повышения эффективности высоковольтной защитно-коммутационной аппаратуры транспортных электротехнических комплексов
-
- Приборы и методы измерения по видам измерений
- Приборы и методы измерения времени
- Приборы навигации
- Приборы и методы измерения тепловых величин
- Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин
- Акустические приборы и системы
- Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
- Радиоизмерительные приборы
- Электронно-оптические и ионно-оптические аналитические и структурно-аналитические приборы
- Приборы и методы для измерения ионизирующих излучений и рентгеновские приборы
- Хроматография и хроматографические приборы
- Электрохимические приборы
- Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
- Технология приборостроения
- Метрология и метрологическое обеспечение
- Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)
- Приборы, системы и изделия медицинского назначения
- Приборы и методы преобразования изображений и звука