Некоторые аспекты построения базы знаний экспертной системы для диагностирования зерноуборочных комбайнов «Дон-1500Б» Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Димитров Валерий Петрович, Харахашян Сергей Мартиросович, Хубиян Капрел Луспаронович

Приведены фрагменты базы знаний экспертной системы для диагностирования зерноуборочных комбайнов, в которой содержатся знания об отказах гидравлической системы комбайна «Дон-1500Б», их причинах и методах устранения.

Some aspects of building the knowledge base of expert system for the diagnosis of combine harvesters «Don-1500B»1

The article presents fragments of the knowledge base of expert system for diagnosing combine harvesters, which contains knowledge about the failures of the hydraulic system combines Don-1500B, their causes and methods of removing.

Текст научной работы на тему «Некоторые аспекты построения базы знаний экспертной системы для диагностирования зерноуборочных комбайнов «Дон-1500Б»»

в области G. Точка области G, через которую проходит линия уровня в крайнем положении, и будет max:Var9.

Выводы. Таким образом, из рисунка 3 следует, что комбайн «Вектор» может использоваться и при более высокой урожайности зерновых, чем, например, 50 ц/га, но при этом будет снижаться его производительность, а что касается рабочей скорости комбайна, то она не должна превышать 8 км/ч.

Аналогично можно проводить графические исследования с различными параметрами, например, в качестве целевой

функции можно выбирать минимум потерь или дробления зерна, а в качестве ограничений использовать производительность, расход топлива и т.п.

1. Карманов, В.Г. Математическое программирование / В.Г. Карманов. -Москва: Наука, 1986. - 288 с.

2. STATISTICAL GRAPHICS SYSTEM by STATISTICAL GRAPHICS CORPORATION. User's guide. (Пакет прикладных программ STATGRAPHICS (SG), версии 2.6, номер 1157855, 1989).

Сведения об авторах Джигарханов Дмитрий Георгиевич - начальник производственно-технического отдела ООО управления жилфондом (г. Ессентуки). Тел. 8-928-763-79-44. E-mail: Zinger_man@mail.ru.

Трасковский Сергей Станиславович - ведущий инженер Департамента технического сервиса «Комбайнового завода «Ростсельмаш» (Ростов-на-Дону). Тел. сот. 8-918-589-57-54. E-mail: oo145@oaorsm.ru.

Information about the authors Dzhigarhanov Dmitry Georgievich - Chief of technological department of Open Company of management (Essentuki). E-Mail: Zinger_man@mail.ru. Phone: 8-928-763-79-44.

Traskovsky Sergey Stanislavovich - Leading engineer of Department of technical service «Combines factory "Rostselmash"» (Rostov-on-Don). E-Mail: oo145@oaorsm.ru. Phone: 8-918-589-57-54.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ БАЗЫ ЗНАНИЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ «ДОН-1500Б»

Ключевые слова: диагностика, отказ, база знаний.

Key words: diagnosis, failure, knowledge base.

Обеспечение работоспособности зерноуборочных комбайнов в период уборки -важнейший фактор успешности уборочной кампании в целом. Опыт эксплуатации комбайнов семейства «Дон» показывает, что большее количество отказов приходится на гидравлическую систему и электрооборудование. Вместе с тем техническое обслуживание этих систем предъявляет повышенные требования к квалификации персонала [1-4]. В условиях отсутствия системы профессионального обучения трактористов и комбайнеров (советская система утрачена, а современная представлена небольшим количеством учебных комбинатов, «помогающих» получить удостоверение тракториста) применение интеллектуальных информационных систем является единственным способом быстрого и существенного увеличения эффективности эксплуатации сложных сельхозмашин за счет компенсации проблем количества и качества персонала отрасли.

В статье рассмотрены некоторые аспекты разработки экспертной системы для диагностирования зерноуборочных комбайнов при следующих ограничениях:

- рассматриваются только функциональные отказы;

- отказы гидросистемы, сопровождающиеся внешними утечками рабочей жидкости, не рассматриваются.

Диагностирование сложных объектов предполагает «движение» сверху вниз по иерархической структуре объекта, при этом каждый переход на следующий уровень осуществляется на основе полученной информации: сначала мы определяем, что отказал комбайн, затем - отказавшую систему и далее - отказавший агрегат, сборочную единицу, деталь.

При техническом обслуживании по потребности диагностирование начинается с регистрации внешнего признака отказа. Внешние признаки отказов обычно проявляются в виде «отклонений от нормы» процессов, выполняемых машиной. Например, оператор нажимает клавишу «подъём жатки» и жатка не поднимается. Для описания внешних признаков отказов нами исследовано взаимодействие операто-

ра и машины по процессному контуру [5, 6]. При этом выделены множества входов X и выходов У процессов и состояний (условий) С машины, в которых эти процессы выполняются. Входы, выходы и состояния являются логическими переменными.

Задача диагностирования по внешним признакам технических состояний сформулирована следующим образом: требуется построить решающее правило, позволяющее по наблюдаемому внешнему признаку определить наличие отдельных отказов в объекте. Для построения решающего правила использована следующая посылка: выходы У являются функцией входов X, состояний С и технических состояний Е (характеризующихся наличием или отсутствием отказов):

Рассмотрим процессный контур основной гидросистемы комбайна «Дон-1500Б» на примере четырех процессов: подъём жатки (Рг1), опускание жатки (Рг2), перевод выгрузного шнека в рабочее положение (Рг15), перевод выгрузного шнека в транспортное положение (Рг16). Входами в этом случае являются управляющие команды оператора: Х1 - клавиша «подъём/опускание жатвенной части» находится в положении «Подъём»; Х2 - клавиша «подъём/опускание жатвенной части» находится в положении «Опускание»; Х15 -клавиша «поворот выгрузного шнека» находится в положении «перевод в рабочее

положение»; - клавиша «поворот выгрузного шнека» находится в положении «перевод в транспортное положение».

Состояния: С1 - «Двигатель работает» (для всех процессов); с2 - «Жатвенная часть находится не в крайнем верхнем положении» (только для Рг1); с3 - «Жатвенная часть находится не в крайнем нижнем

положении» (только для Рг2); С^ -«Наклонный выгрузной шнек находится не в рабочем положении» (только для Рг15);

С13 - «Наклонный выгрузной шнек находится не в транспортном положении» (только для Рг16); С14 - «Привод выгрузного устройства выключен» (только для Рг16).

Выходы: - «Жатвенная часть поднимается»; у2 - «Жатвенная часть опускается»; у15 - «Наклонный выгрузной шнек

переводится в рабочее положение»; у16 -«Наклонный выгрузной шнек переводится в транспортное положение».

Проявляющиеся по этому контуру обмена внешние признаки могут быть обусловлены техническим состоянием не только гидросистемы, но и электрооборудования и других систем комбайна, задействованных в выполнении соответствующих процессов (рис. 1). В рамках данной работы эти системы рассматриваются поверхностно - только «в точках контакта» с гидросистемой.

Для описания возможных отказов проведем декомпозицию систем комбайна, т.е. составим диагностическую модель на более низком уровне иерархической структуры (рис. 1 ). Взаимодействие между отдельными системами комбайна осуществляется по внутренним входам и выходам, которые не входят в контур обмена «оператор - машина».

Внутренние выходы электрооборудования - это подача напряжения (24 В) на распределители с электромагнитным управлением:

31 - на гидроклапан с электромагнитным управлением ГЭУ;

32 - на левый электромагнит секции «подъём/опускание жатки» пятисекцион-ного электрогидрораспределителя;

33 - на правый электромагнит секции «подъём/опускание жатки» пятисекцион-ного электрогидрораспределителя;

Э16 - на левый электромагнит секции «поворот выгрузного шнека» четырехсек-ционного электрогидрораспределителя;

Э17 - на правый электромагнит секции «поворот выгрузного шнека» четырех-секционного электрогидрораспределителя.

Внутренние выходы электрооборудования являются внутренними входами гидросистемы. Внутренние выходы гидросистемы:

ГС1 - усилие на штоках гидроцилиндров подъёма/опускания жатвенной части, достаточное для подъёма жатвенной части;

ГС2 - усилие на штоках гидроцилиндров подъёма/опускания жатвенной части, не препятствующее опусканию жатвенной части (под действием силы тяжести);

ГС15 - усилие на штоке гидроцилиндра поворота выгрузного шнека, достаточное для перевода шнека в рабочее положение;

ГС16 - усилие на штоке гидроцилиндра поворота выгрузного шнека, достаточное для перевода шнека в транспортное положение.

Под «достаточным усилием» в приведенных описаниях выходов понимается такая сила, которая способна обеспечить выполнение соответствующего процесса при условии нахождения других (механических) систем в работоспособном состоянии.

Внутренние выходы гидросистемы являются внутренними входами других систем, преобразующих эти входы в выходы процессов.

Основную гидросистему зерноуборочного комбайна «Дон-1500Б» целесообразно представить состоящей из стандартной и отличительных частей (рис. 1, (к+2)-й уровень) [7]. Стандартная часть обеспечивает подачу (нагнетание - «Н» на рис. 1) рабочей жидкости к отличительным частям, распределяющим поток рабочей жидкости (РЖ) и преобразующим её энергию во внутренние выходы гидросистемы.

Принимая, что все приведенные выше входы и выходы являются логическими переменными, модели возможных отказов описанных систем можно представить в виде логических выражений, приведенных в таблице 1. Описания отказов электрооборудования и других систем в статье не приводятся.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎