Diagnostic models of inoperable states of the vortex energy separator device

Abstract

The object of study in the article is the vortex effect of temperature separation in a rotating gas flow, which is realized in small-sized vortex energy separators. The subject matter of this article is the process of forming di-agnostic models of inoperable states of a vortex energy separator device as a rational control object when destabilizing influences appear. The goal is to develop an analytical approach to the formation of digital diagnostic models for rational control of cold and hot air flow temperatures that reflect the effects of direct signs of inoperable states of the vortex energy separator device that are inaccessible to measurement with indirect signs accessible to measurement. The tasks are to study the features of the process in the vortex energy separator device; to describe a rational control system of the vortex energy separator device; to analyze the experimental characteristics of the vortex energy separator device; to form linear mathematical models of the nominal mode of the vortex energy separator device; to develop linear diagnostic models that describe the inoperable states of the vortex energy separator as a rational control object; to form logical signs of diagnosing using diagnostic models. The methods used are the method of transfer functions, the method of the discrete states space, the method of diagnostic models, the method for forming production rules, the method of formation of two-digit predicate equations. The following results were obtained: linear mathematical models of functional elements and the entire device as a whole were formed for the nominal operation mode. Linear digital diagnostic models were developed for the inoperable states of the vortex energy separator device. Logical signs of diagnosis were formed on the basis of the diagnostic models. Conclusions. The scientific novelty lies in the formation of an analytical approach to the development of digital diagnostic models of inoperable states of the vortex energy separator device and two-digit predicate equations of indirect signs for a dichotomous diagnostic tree.

Об’єктом дослідження в статті є вихровий ефект температурної сепарації в обертовому потоці газу, який реалізується в малогабаритних вихрових сепараторах енергії. Предметом даної статті є процес формування діагностичних моделей непрацездатних станів пристрою вихрового сепаратора енергії як раціонального об’єкта керування при появі дестабілізуючих впливів. Мета – розробка аналітичного підходу до формування цифрових діагностичних моделей раціонального керування температурами холодного та гарячого повітряного потоку, які відображають вплив прямих ознак непрацездатних станів пристрою вихрового сепаратора енергії, недоступних вимірюванню з доступними непрямими ознаками. до вимірювання. Завдання полягають у дослідженні особливостей протікання процесу в пристрої вихрового сепаратора енергії; описати раціональну систему керування пристроєм вихрового сепаратора енергії; проаналізувати експериментальні характеристики пристрою вихрового сепаратора енергії; сформувати лінійні математичні моделі номінального режиму роботи вихрового енергосепаратора; розробити лінійні діагностичні моделі, що описують непрацездатні стани вихрового сепаратора енергії як раціонального об’єкта керування; формувати логічні ознаки діагностування за допомогою діагностичних моделей. Використані методи: метод передавальних функцій, метод простору дискретних станів, метод діагностичних моделей, метод формування продукційних правил, метод формування двозначних предикатних рівнянь. Отримано наступні результати: сформовано лінійні математичні моделі функціональних елементів і всього пристрою в цілому для номінального режиму роботи. Розроблено лінійні цифрові діагностичні моделі для непрацездатних станів пристрою вихрового сепаратора енергії. На основі діагностичних моделей сформовано логічні ознаки діагнозу. Висновки. Наукова новизна полягає у формуванні аналітичного підходу до розробки цифрових діагностичних моделей непрацездатних станів пристрою вихрового сепаратора енергії та дворозрядних предикатних рівнянь непрямих ознак для дихотомічного діагностичного дерева.

Объектом исследования в статье является вихревой эффект температурного разделения во вращающемся потоке газа, который реализуется в малогабаритных вихревых энергосепараторах. Предметом данной статьи является процесс формирования диагностических моделей неработоспособных состояний вихревого энергоразделительного устройства как рационального объекта управления при появлении дестабилизирующих воздействий. Цель - разработка аналитического подхода к формированию цифровых диагностических моделей рационального управления температурами холодного и горячего потоков воздуха, отражающих влияние прямых признаков неработоспособных состояний устройства вихревого энергоразделителя, недоступных измерению с доступными косвенными признаками. к измерению. Задачи: изучить особенности процесса в устройстве вихревого энергоразделителя; описать рациональную систему управления устройством вихревого энергоразделителя; провести анализ экспериментальных характеристик устройства вихревого энергоразделителя; формировать линейные математические модели номинального режима устройства вихревого энергоразделителя; разработать линейные диагностические модели, описывающие неработоспособные состояния вихревого энергосепаратора как рационального объекта управления; формировать логические признаки диагностирования с помощью диагностических моделей. Используемые методы: метод передаточных функций, метод дискретного пространства состояний, метод диагностических моделей, метод формирования продукционных правил, метод формирования двузначных предикатных уравнений. Были получены следующие результаты: сформированы линейные математические модели функциональных элементов и всего устройства в целом для номинального режима работы. Разработаны линейные цифровые диагностические модели неработоспособных состояний устройства вихревого энергоразделителя. На основе диагностических моделей формировались логические признаки диагноза. Выводы. Научная новизна заключается в формировании аналитического подхода к разработке цифровых диагностических моделей неработоспособных состояний устройства вихревого энергоразделителя и двузначных предикатных уравнений косвенных признаков для дихотомического диагностического дерева.