Анотація до роботи:

Первухіна О. Л. Автоматизованої стендовi випробування машинобудівних об'єктів - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченому ступені доктора технічних наук. Севастопольський державний технічний університет, Севастополь, 2003.

З метою підвищення ефективності технологічного процесу випробувань машинобудівних об'єктів за рахунок створення методів, алгоритмів і процедур моделювання компонентів універсальних автоматизованих систем випробувань в дисертації запропоновані і розроблені науково-технічні основи автоматизованих систем і методологія випробувань. Вибрані критерії, що характеризують якісні показники складних машинобудівних об'єктів, встановлені якісні і кількісні зв'язки між вхідними і вихідними параметрами, що дозволяють оцінювати працездатність об'єктів і виробів. Запропонований метод опису складних машинобудівних об'єктів і процесів в автоматизованій системі випробувань з вибором найбільш інформативних параметрів і характеристик. Розроблені методи і алгоритми ідентифікації і оцінки стану випробуваних об'єктів, що задовольняють інформаційному критерію якості, в тому числі в умовах використання непрямої і неповної апріорної інформації.

1. Розв'язана актуальна науково-технічна проблема підвищення ефективності технологічного процесу стендових випробувань машинобудівних виробів за рахунок скорочення термінів їх проведення, підвищення достовірності інформаційних результатів на основі встановлених взаємозв'язків між параметрами об'єктів випробувань і системами їх здійснення.

2. Визначені якісні і кількісні взаємозв'язки між елементами систем автоматизованих випробувань, що дозволило розробити нову сукупність методів, алгоритмів і процедур моделювання в умовах непрямої і неповної інформації про об'єкти і процеси випробувань.

Рішення головної проблеми одержано шляхом ранжирування локальних задач, що представляють встановлення зв'язків між вхідними і вихідними параметрами об'єктів випробувань, вибір інформативних параметрів випробовуваних об'єктів і процесу випробувань, розробку методів ідентифікації і оцінки полягання об'єктів. Єство рішення і його новизни полягає в комплексному використовуванні математичного, інформаційного і методологічного підходів, а також логико-дедуктивної стратегії обробки експериментальної інформації, орієнтованої на послідовний аналітичний опис досліджуваних виробів і процесів їх функціонування.

3. Вибір інформативних параметрів полягає в їх ранжируванні по інформаційному критерію розрізнення полягань випробовуваних виробів. Самими інформативними визнані параметри, яким відповідають найбільші значення інформаційного критерію. Це привело до формування вектора контрольованих параметрів оптимальної розмірності.

4. Комплекс взаємозв'язаних математичних моделей для елементів автоматизованої системи випробувань машинобудівних виробів включає: багатовимірні стохастичні системи, одержані шляхом представлення функціонального опису параметрів випробовуваних виробів у вигляді багатовимірних поверхонь; тимчасові ряди, побудовані для досліджуваного класу виробів по динамічних рядах вимірювань термогазодінамічеськіх параметрів; якісні залежності між вхідними і вихідними структурними і режимними параметрами.

5. Розроблена методологія автоматизованого процесу стендових випробувань машинобудівних виробів відрізняється вибором раціональних параметрів випробувань: мінімальними термінами, найбільшою достовірністю і інформативністю результатів, а також можливістю виявлення резервів якості. Оптимізована система оцінки полягання складних виробів машинобудування в умовах апріорної інформаційної невизначеності.

6. Запропонована методика приймально-здавальних випробувань двигунів внутрішнього згоряє дозволяє скоротити не 8-18% число контрольованих параметрів виробів, що забезпечує скорочення собівартості випробувань на 2-4 %. Для промислових випробувань ДВС самими інформативними визнані параметри: характеристики вібрації, кількість газів, що прорвалися в картер, витрату або падіння тиску стислого повітря в системі, склад відпрацьованих газів, тиск масла в різних ділянках мастила, витрату палива і масла.

7. Розроблений метод підвищення достовірності оцінки полягання об'єктів за рахунок використовування результатів їх прогнозування. Достовірність оцінки полягання підвищується у міру зростання достовірності прогнозу за рахунок раціонального вибору контрольованих параметрів, автоматизації процедур побудови основних характеристик випробовуваних об'єктів при збереженні об'єму випробувань. Достовірність прогнозу можна підвищити для окремих видів промислових випробувань ДВС з 60-70% до 75-80 %, тим самим забезпечується зниження собівартості виробу на 2,5 %, що відповідає 180 тис. грв. в рік.

8. Запропонований узагальнений (інформаційний) показник працездатності виробів, що дозволяє визначати рівень їх працездатності на стадії випробувань і етапі експлуатації. Вірогідність помилки оцінки полягання випробовуваних об'єктів по цьому показнику є одновимірна густина нормального розподілу з нульовим математичним очікуванням і одиничною дисперсією.

9. Розроблений метод підвищення ефективності автоматизованих стендових випробувань складних технічних об'єктів, заснований на оцінці їх полягання за непрямою інформацією про досліджуваний процес пошкодження і обмеженим числом вхідних параметрів. Автоматизована процедура ухвалення рішень за наслідками промислових випробувань на базі інформаційного показника працездатності об'єктів і виробів.

10. Синтезована процедура ідентифікації складних динамічних систем на основі принципів стохастичного програмування, що вимагає значно меншого об'єму апріорних відомостей і здатна адаптуватися до конкретних емпіричних даних в різних практичних ситуаціях.

11. Запропонований метод виявлення відхилень у функціонуванні складних об'єктів, який дозволяє знаходити раптову зміну коефіцієнтів динамічної моделі, що зв'язує входи і виходи окремої машини або виробничої ділянки.

12. Розроблена структура і математичне забезпечення автоматизованих систем випробувань складних машинобудівних об'єктів. Виявлені становлячі системи знань про якість і технічне полягання об'єктів. Використовування цієї бази робить можливим упровадження і вдосконалення автоматизованих систем випробувань, перехід до інтегрального управління виробництвом і якістю продукції для забезпечення її конкурентоспроможності. Обгрунтовані шляхи розвитку автоматизованих систем стендових випробувань машинобудівних об'єктів і виробів на тривалу перспективу.

Публікації автора:

1. Первухина Е.Л. Формирование структуры производной матричной функции по матричному аргументу // Вестник СевГТУ «Моделирование и эксперимент в инженерных задачах»: Сб. научн. тр. - Севастополь, 1995. - Вып.1. - С. 22-25.

2. Первухина Е.Л. Метод определения погрешности при оценке состояния динамических систем // Вестник СевГТУ: Сб. научн. тр. - Севастополь, 1996. - Вып.2. - С. 131-135.

3. Первухина Е.Л. Выбор информативных параметров сложных технических объектов как средство обеспечения их качества // Вестник СевГТУ «Механика, энергетика, экология»: Сб. научн. тр. - Севастополь, 1997. - Вып.6. - С. 46-49.

4. Первухина Е.Л. Моделирование состояния сложных технических объектов // Вестник СевГТУ: Сб. научн. тр. - Севастополь, 1997. - Вып.8. - С. 68-74.

5. Первухина Е.Л. Методология испытаний машин, основанная на информационном анализе диагностических моделей // Автоматизация и современные технологии. - 1997. - №12. - С. 31-33.

6. Первухина Е.Л., Шадрина Л.А. Оценка состояния экосистем по результатам биотестирования // Вестник СевГТУ: Сб. научн. тр. - Севастополь, 1999. - Вып.16. - С. 33-41.

7. Первухина Е.Л. Использование информационной меры в процедурах оценки дискретных стохастических систем при неизвестных ковариациях шумов // Известия РАЕН, серия МММИУ, 1999, т.3, №3, 100-106.

8. Первухина Е.Л. Формирование алгоритмов идентификации стохастических объектов с высокой скоростью сходимости // Радиоэлектроника и информатика: Сб. научн. тр. - Харьков: Харьковский государственный технический университет радиоэлектроники, 1999. - №2(7) - С. 60-63.

9. Первухина Е.Л. Определение путей повышения эффективности испытаний машиностроительных изделий // Сб. Трудов Украинского Государственного морского технического университета им. Макарова. – Николаев: УГМТУ, 2000. - №5 (371). – С.92-99.

10. Первухина Е.Л., Шалимова Е.М., Степанченко Т.Л. Информационное моделирование в системе автоматизированных испытаний сложных машин // Вестник НТУУ «КПИ». Серия «Машиностроение» »: Сб.научн.тр. - №3. - Киев, 1999. -C. 118-124.

11. Первухина Е.Л., Черный Г.С. Автоматизация испытаний двигателей внутреннего сгорания // Вестник СевГТУ: Сб. научн. тр. - Севастополь, 2000. - Вып.25. «Механика, энергетика, экология» - С. 92-99.

12. Первухина Е.Л. Обработка информации в системе автоматизированных испытаний машиностроительных изделий // Сборка в машиностроении, приборостроении. - №2, 2001. - С.37-40.

13. Первухина Е.Л., Шалимова Е.М. Информационно-вычислительные методы исследования сложных систем // Вестник НТУ «Харьковский политехнический институт»: Сб. научн. тр. - Харьков, 2001. - №8. С.104-108.

14. Первухина Е.Л. Матричное дифференциальное исчисление в приложении к задачам статистики // Сб. Трудов Украинского Государственного морского университета им. Макарова. - Николаев: УГМТУ, 2001. - №2 (374). – С.151-158.

15. Первухина Е.Л. Адаптивная фильтрация в стохастических дискретных системах // «Системные технологии»: Сб.научн.тр. - №.3 (11) - Днепропетровск, 2000. -С.16-21.

16. Первухина Е.Л. Метод идентификации динамических объектов в автоматизированной системе испытаний // Вестник СевГТУ: Сб. научн. тр. - Севастополь, 2000. - Вып.25. «Автоматизация производственных процессов» - С.163-167.

17. Первухина Е.Л., Черный Г.С. Алгоритмическое обеспечение достоверности обработки информации в ходе автоматизированных испытаний машиностроительных изделий // Вестник НТУУ «КПИ». Серия «Машиностроение»: Сб. научн. тр. - №.39 - Киев, 2000. - C.277-284.

18. Новоселов Ю.К., Первухина Е.Л. Выбор точек съема информации в автоматизированных системах испытаний машиностроительных объектов // Сб. Трудов Одесского Государственного политехнического университета. – Одесса, 2001 – Вып.5. – С.74-77.

19. Первухина Е.Л., Сопин П.К. Моделирование машиностроительных изделий в ходе их автоматизированных испытаний // Вестник СевНТУ: Сб. научн.тр. – Вып.38 «Механика, энергетика, экология» - Севастополь, 2002. – С.38-44.

20. Первухина Е.Л., Головизнина Н.Р. Разработка инструментальных средств подготовки и проведения автоматизированных испытаний сложных технических объектов // Сб. Трудов Украинского Государственного морского университета им. Макарова. - 2001. - №2(380). –С.165-173.

21. Pervukhina E. Identification of Technical System on Trials for Adaptation to Specific Functioning Modes // Zeitschrift fuer Angewandte Mathematik und Mechanik 76, suppl.3, 1996. - P. 533-534.

22. Pierwuchina E. Informacyjno-statystyczne aspecty automatyzacji modulowych technologii // Technologia i Automatyzacja Montazu. - N1.- 1996. - S. 30-33.

23. Pierwuchina, E. Metodologia budowy zautomatyzowanych ukladow badan i kontroli technicznej zlozonych maszyn // Technologia i Automatyzacja Montazu. - N2. - 1997.- S.23-25.

24. Pierwuchina E. Zwiekszanie efektywnosci badan urzadzen stosowanych w montazu maszyn // Technologia i Avtomatizacja Montazu. - N1. - 2000. - S. 28-31.

25. Первухина Е.Л. Оценка состояния машиностроительных изделий в процессе автоматизированных испытаний // Сб. «Автоматизация и механизация сборки, регулировка и испытания машиностроительных изделий». - Москва, 1991. – С. 24.

26. Первухина Е.Л. Использование информационного расхождения Кульбака для оценки состояния динамических систем. – Киев, 1991. - 26 с. Деп. В УкрНИИНТИ, №1235-Ук91.

27. Первухина Е.Л. Метод оценки параметров сложных технических объектов в условиях неопределенности априорной информации // Тезисы докладов научно-технической конференции «Механика и новые технологии», Севастополь, 1995. - С. 34-37.

28. Первухина Е.Л., Усатенко Р. Численно-аналитическая реализация информационного метода оценки состояния технических объектов на ЭВМ // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Прогрессивная техника и технологии машиностроения», Севастополь, 1995. – С.

29. Бохонский А.И., Первухина Е.Л. Оценка ресурса деталей подвижного состава по эволюции спектра собственных частот // Тезисы докладов IX Междунар. конф. «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, 1996. - С. 196-197.

30. Первухина Е.Л. Минимизация дифференцируемых выпуклых функционалов в задачах исследования динамических систем // Тезисы докладов междунар. семинара «Дифференциальные уравнения и их приложения», Самара, Россия, 1996. - Т.1. - С. 85.

31. Первухина Е.Л. Разработка автоматизированного комплекса испытаний сложных машин // Труды Междунар. научно-технической конф. «Прогрессивная техника и технология машиностроения, приборостроения и сварочного производства», Киев, Май 1998. - К.: Изд-во НТУУ «КПИ», 1998, т.2, с.250-254.

32. Pervukhina E. On Using Matrix Differentiation to Stochastic Approximation Algorithm Designing // Proc. in Stochastic Optimization, MUNCHENER STOCHASTIC-TAGE 1998 at Munich, Germany, March 1998, 87.

33. Pervukhina E. Technical Objects’ Tests for Maintenance of Their Reliability and Safety // Proc. Tenth European Conference on Safety and Reliability at Munich-Garching (ESREL’99), Germany, September 1999, 79-83.

34. Первухина Е.Л., Черный Г.С. Повышение эффективности стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания // Труды VI Междунар. научно-технической конф. «Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века», Севастополь, Украина, Сентябрь 1999. – Донецк, 1999, 243-246.

35. Pervukhina E., Emmenegger J.F. Time Series Models and the Kalman Filter for Analysis of Irregularly Observed Data // Proc. 14^th Symposium on Computational Statistics at Utreht, Netherlands, August 2000, 79-80.

36. Первухина Е.Л. Синтез алгоритмов идентификации стохастических линейных дискретных динамических систем в условиях ограниченной неопределенности// Праци Мiжнароднiї конференцii з Управлiння «АВТОМАТИКА-2000», Львiв, Україна, Сентябрь 2000. – Львiв 2000, т. 2, 199-203.

37. Первухина Е.Л., Сопин П.К, Головизнина Н.Р. Разработка систем автоматического прогнозирования состояния автотранспортных средств // В сб.: Материалов Международной научно-технической конференции «Автомобильный транспорт: проблемы и перспективы», Севастополь, Сентябрь, 2002. – С. 190-193.