Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ДА ДВ ДЕ ДЖ ДЗ ДИ ДЛ ДО ДР ДУ

Диагностика - электрическая цепь

 
Диагностика электрических цепей является в настоящее время одним из самых интенсивно развиваемых разделов теории электрических цепей.
Диагностика электрической цепи, основанная на замыкании граничных узлов ее подцепей.
Целью диагностики электрических цепей является экспериментальное определение неизвестных параметров цепи по известным ее реакциям на заданные воздействия.
При диагностике электрических цепей по частям большого сокращения числа измерений и вычислительных операций можно достичь, выделяя при разбиении цепи такие топологические структуры, диагностика которых проста.
При диагностике электрической цепи важна доступность ее узлов и ветвей для выполнения экспериментального этапа решения задачи диагностики, иначе говоря, наблюдаемость цепи. Будем говорить, что цепь наблюдаема по току, если экспериментальные данные достаточны для расчета токов всех ее ветвей, и наблюдаема по напряжению, если экспериментальные данные достаточны для расчета напряжений всех ветвей цепи. Очевидно, что цепь, в которой измерены токи ветвей всех связей ( ветвей дополнения дерева), наблюдаема по току, а цепь, в которой измерены напряжения ветвей некоторого дерева, - наблюдаема по напряжению.
Рассмотрим применение ППИ для диагностики электрической цепи методом узловых сопротивлений. В соответствии с ППИ жесткая задача диагностики решается следующим образом: по результатам первой серии экспериментов определяются только линейные связи между параметрами задачи. С помощью полученных линейных связей исходная задача редуцируется, вследствие чего степень ее жесткости уменьшается. Далее проводится повторная серия экспериментов с новой редуцированной математической моделью, и из решения этой задачи определяется часть параметров исходной математической модели. Остальные параметры исходной математической модели находятся с помощь линейных связей.
Для выполнения экспериментальной части диагностики электрической цепи методом узловых сопротивлений требуется один амперметр и один регулируемый источник ЭДС.
В предыдущих параграфах анализировались вопросы диагностики электрических цепей, у которых не могут быть измерены токи через ветви.
Какие дополнительные возможности предоставляют для решения задач диагностики электрических цепей совмещенные расчетные и экспериментальные исследования.
В этом отношении метод узловых проводимостей близок к методам диагностики электрических цепей по частям ( см. § 8.5) Помимо отмеченных достоинств рассмотренные методы имеют и очевидный недостаток, связанный с необходимостью применения для их реализации большого числа измерительных приборов, а также осуществления многократных изменений в цепи, например закорачивания ее узлов в методе узловых проводимостей. Последнее для реальных цепей может оказаться трудновыполнимым и нежелательным.
В книге излагаются вопросы исследования электрических цепей с помощью средств вычислительной техники, рассматриваются методы построения и численной обработки аналитических решений уравнений состояния, а также вопросы диагностики электрических цепей; приводятся алгоритмы машинного формирования уравнений.
Для задач же эксплуатации более важны вопросы нахождения параметров схем по данным измерений параметров режима электрических цепей, чему в ТЭЦ соответствуют задачи их диагностики. Диагностика электрических цепей - сравнительно новое, вызванное насущными запросами практики и интенсивно развивающееся направление ТЭЦ.
Во втором томе изложены методы анализа переходных процессов в электрических цепях, особое внимание уделено их численному анализу. Рассмотрены методы синтеза и диагностики электрических цепей, анализа четырехполюсников, а также установившихся и переходных процессов в электрических цепях с распределенными параметрами. Анализируются элементы нелинейных электрических цепей, приводится расчет нелинейных электрических и магнитных цепей. Даны основы теории колебаний и методов расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях.
Однако при проектировании также приходится рассматривать вопросы диагностики, например, такие как рациональное размещение измерительных приборов, позволяющих контролировать процесс эксплуатации проектируемых устройств. Следует отметить, что диагностика электрических цепей в настоящее время является одним из интенсивно развиваемых и востребованных практикой разделов теории электрических цепей.
Насущная необходимость отражения в учебной литературе вопросов диагностики электрических цепей предполагает в первую очередь выделение таких достаточно простых и вместе с тем значимых для практики задач, по которым все вопросы, начиная от их постановок, выбора методов решения и кончая оценкой точности полученных результатов, допускают достаточно каноничное изложение. К ним следует прежде всего отнести диагностику линейных резистивных цепей в условиях относительной свободы проведения соответствующих экспериментов и измерений. Прежде чем перейти к ее рассмотрению, отметим, что, во-первых, своеобразие методов диагностики электрических цепей заключается в сочетании двух разнородных этапов - экспериментального и расчетного ( в связи с этим возникает проблема оптимального согласования их возможностей), во-вторых, достижения в области диагностики электрических цепей в значительной мере определяются возможностями современных ЭВМ и средств автоматизации экспериментов и измерений, которые необходимо учитывать при рассмотрении соответствующих задач. Пусть имеется пассивная резистивная электрическая цепь, все узлы которой доступны для проведения диагностических экспериментов ( рис. 8.1, а), а топологическая структура в общем случае считается неизвестной. Определим проводимости ветвей цепи, представленной как полный многополюсник.

Суть диагностики цепей по частям сводится к такой организации экспериментального и расчетного этапов диагностики, в основу которой положено условное разбиение рассматриваемой цепи на подцепи. В частности, можно применить метод, основанный на замене отдельных подцепей эквивалентными многополюсниками, который в предельном случае позволяет проводить диагностику электрической цепи последовательно ветвь за ветвью. Исследование возможностей диагностики электрических цепей по частям показывает, что такой подход позволяет резко уменьшить необходимое число измерений, измерительных приборов, вычислений, рассматриваемых режимов и одновременно повысить точность определения искомых параметров ветвей.
В частности, он доказал, что в жесткой системе уравнений между компонентами решения существуют линейные связи, и предложил общие алгоритмы определения этих связей, а также методы их использования для решения жестких задач. Основываясь на специфических свойствах жестких систем при экспериментальном определении параметров их математических моделей, Ю. В. Ракитский сформулировал принцип повторных измерений ( ППИ), применение которого к задачам диагностики электрических цепей позволяет определять параметры цепи с погрешностью, близкой к погрешности используемых измерительных приборов вне зависимости от жесткости математической модели.
Суть диагностики цепей по частям сводится к такой организации экспериментального и расчетного этапов диагностики, в основу которой положено условное разбиение рассматриваемой цепи на подцепи. В частности, можно применить метод, основанный на замене отдельных подцепей эквивалентными многополюсниками, который в предельном случае позволяет проводить диагностику электрической цепи последовательно ветвь за ветвью. Исследование возможностей диагностики электрических цепей по частям показывает, что такой подход позволяет резко уменьшить необходимое число измерений, измерительных приборов, вычислений, рассматриваемых режимов и одновременно повысить точность определения искомых параметров ветвей.
В заключение отметим, что достоинством рассмотренного метода узловых сопротивлений является простота его экспериментальной части. На практике это позволяет сравнительно просто автоматизировать процесс диагностики многополюсников, причем в том случае, когда диагностируются резистивные цепи, требуется лишь два измерительных прибора: вольтметр ( рис. 8.1 6, в) и амперметр, необходимый для установления единичных токов с помощью одного регулируемого источника. Последний обычно представляет собой источник ЭДС с последовательно включенным резистором, который помимо регулировочных функций выполняет функции защиты цепи, источника ЭДС и амперметра, ограничивая задающие токи в первые моменты присоединения источника к узлам диагностируемой цепи. Кроме того, как будет показано в § 8.2, при диагностике электрических цепей данным методом удается сравнительно просто оценивать точность полученного результата.
Насущная необходимость отражения в учебной литературе вопросов диагностики электрических цепей предполагает в первую очередь выделение таких достаточно простых и вместе с тем значимых для практики задач, по которым все вопросы, начиная от их постановок, выбора методов решения и кончая оценкой точности полученных результатов, допускают достаточно каноничное изложение. К ним следует прежде всего отнести диагностику линейных резистивных цепей в условиях относительной свободы проведения соответствующих экспериментов и измерений. Прежде чем перейти к ее рассмотрению, отметим, что, во-первых, своеобразие методов диагностики электрических цепей заключается в сочетании двух разнородных этапов - экспериментального и расчетного ( в связи с этим возникает проблема оптимального согласования их возможностей), во-вторых, достижения в области диагностики электрических цепей в значительной мере определяются возможностями современных ЭВМ и средств автоматизации экспериментов и измерений, которые необходимо учитывать при рассмотрении соответствующих задач. Пусть имеется пассивная резистивная электрическая цепь, все узлы которой доступны для проведения диагностических экспериментов ( рис. 8.1, а), а топологическая структура в общем случае считается неизвестной. Определим проводимости ветвей цепи, представленной как полный многополюсник.
Насущная необходимость отражения в учебной литературе вопросов диагностики электрических цепей предполагает в первую очередь выделение таких достаточно простых и вместе с тем значимых для практики задач, по которым все вопросы, начиная от их постановок, выбора методов решения и кончая оценкой точности полученных результатов, допускают достаточно каноничное изложение. К ним следует прежде всего отнести диагностику линейных резистивных цепей в условиях относительной свободы проведения соответствующих экспериментов и измерений. Прежде чем перейти к ее рассмотрению, отметим, что, во-первых, своеобразие методов диагностики электрических цепей заключается в сочетании двух разнородных этапов - экспериментального и расчетного ( в связи с этим возникает проблема оптимального согласования их возможностей), во-вторых, достижения в области диагностики электрических цепей в значительной мере определяются возможностями современных ЭВМ и средств автоматизации экспериментов и измерений, которые необходимо учитывать при рассмотрении соответствующих задач. Пусть имеется пассивная резистивная электрическая цепь, все узлы которой доступны для проведения диагностических экспериментов ( рис. 8.1, а), а топологическая структура в общем случае считается неизвестной. Определим проводимости ветвей цепи, представленной как полный многополюсник.
Целью диагностики электрических цепей является экспериментальное определение неизвестных параметров цепи по известным ее реакциям на заданные воздействия. В классических задачах теории - анализе и синтезе цепей - исследуются исключительно математические модели, соответствующие схемам замещения цепей. В сравнительно новой задаче теории цепей - диагностике электрических цепей - объектом исследования являются реальные цепи.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11