CC BY
75
ные элемент системы БИНС-500 имеют среднюю точность на уровне 10-^ и 0.1°/час соответственно. Поэтому точность грубой выставки невысокая, на уровне 3 0 угловых минут.
Заключение
Проведенный анализ исследований и разработок в области бесплатформенных инерциальных навигационных системах, используемых в авиации, выявил недостаток точностных характеристик БИНС на основе микромеханических гироскопов, что негативно
сказывается на определении самолета в пространстве. Недостаток может быть устранен путем улучшения деталей и узлов датчиков, а также выборе новой структуры датчиков или применении новых алгоритмов обработки информации.
Предложенные методы позволят повысить точность современных бесплатформенных инерциальных навигационных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полтавский А.В. Концепция принятия решений при создании сложных технических систем /А.В. Полтавский, А.С.Жумабаева, Н.К. Юрков //Труды международного симпозиума Надежность и качество. -2016,- Т.1- С.8-13.
2. Григорьев А.В.. Структура методики анализа следа вибрационного размытия изображения круглой метки /А.В. Григорьев, Н.К. Юрков, В.А. Трусов, В.Я. Баннов //Труды международного симпозиума Надежность и качество. -2016.- Т.2- С.28-31.
3. Мелешко В.В., Нестеренко О.И. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы» 6. И. 2011 С. 30 - 35;
4. Матвеев В.В., Распопов В.Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем-: ОАО Концерн ЦНИИ Электроприбор, 2009, С. 5-10.
Амельченко2 А.Г., Бардин2 В.А., Васильев1 В.А., Царев1 П.С.
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
2ФГУП ФНПЦ ПО «Старт им. М.В. Проценко», Пензенская обл., г. Заречный, Россия УСИЛИВАЮЩИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКТЮАТОР ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОТОЧНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
В итоге анализа разработок ведущих производителей пьезоэлектрических актюаторов для систем управления высокоточного позиционирования сделан вывод о том, что в настоящее время активно ведутся работы по исследованию и практическому применению пакетных пьезоэлектрических актюаторов прямого действия и усиливающих (изгибно-натяжных). Предложена новая конструкция усиливающего пьезоэлектрического актюатора, обладающего повышенной точностью позиционирования в условиях воздействия дестабилизирующих факторов. Усиливающий пьезоэлектрический актюатор отличается от известных разработок повышенной линейностью, нагрузочным усилием, надежностью и технологичностью изготовления, уменьшенными габаритными размеров. В результате моделирования упругого элемента актюатора определены оптимальные параметры для компенсации нерабочей деформации конструкции, получения максимального рабочего хода.
Ключевые слова :
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКТЮАТОР, УСИЛИВАЮЩИЙ, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ, УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ, ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТ, ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, ВЫСОКОТОЧНОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ
Введение
Одним из важнейших направлений развития современной техники является совершенствование технических средств в точном приборостроении, что позволяет миниатюризировать функциональные устройства. Востребованы оборудование с микро- и нанометровым разрешением, в связи с этим управляющие системы для высокоточного позиционирования рабочего органа с применением двигателей, актюаторов, измерителей перемещения [1-5] . Для точного позиционирования, перемещения объектов с нано- и микрометровой точностью всё чаще в системах управления используют пьезоэлектрические актюаторы. Они обладают существенными преимуществами, по сравнению с другими видами исполнительных механизмов, построенных на иных физических принципах [6-10].
Анализ разработок ведущих производителей, таких как Cedrat Technologies (Франция), Physic Instrumente (PI, Германия), New Scale Technologies (NST, США), Piezo Systems Inc. (США), CeramTec (Германия), Piezoceramics A/S (Дания), NEC TOKIN Corporation (Япония), Piezomechanik GmbH (Гер-
мания), Omega Piezo Technologies Inc. (США), Kinetic Ceramics, Inc. (США), Morgan Technical Ceramics (MTC ElectroCeramics, United Kindom), No-liac Group (Дания), Ferroperm APC International, Ltd (США), TRS Technologies, Inc. (США), AEI
(США), Piezosystem jena (Германия), Johnson Matthey Catalysts (Германия), Piezo Kinetics, Inc.
(США), НКТБ «Пьезоприбор» ЮФУ (Россия, г. Ростов на Дону), ОАО «НИИ «Элпа» (Россия, г. Зеленоград), ФГУП ФНПЦ ПО «Старт» им. М.В. Проценко (Россия, г. Заречный) и др. показал, что перспективной задачей является оптимизация конструкции этих устройств для достижения более высоких эксплуатационных характеристик - точности позиционирования, линейности, скорости, диапазона перемещения, нагрузочного усилия.
Существует большое количество пьезоактюато-ров, различающихся по частоте и напряжению управляющих сигналов, по характеру создаваемых перемещений, по принципу действия и др. В ходе работы исследованы принципы построения и перспективы усовершенствования пьезоактюаторов для нано- и микроперемещений. Классификация пьезо-актюаторов приведена на рис. 1.
Рисунок 1 - Классификация пьезоактюаторов нано- и микроперемещений
Активно ведутся работы по исследованию и практическому применению пакетных пьезоэлектрических актюаторов прямого действия и усиливающих (изги-бно-натяжных).
Пакетные конструкции пьезоактюаторов состоят их набора пьезоэлементов в виде таблеток круглой или прямоугольной формы, дисков, шайб, цилиндров и т. п., соединенных между собой механически последовательно, а электрически параллельно. Количество отдельных пьезоэлектрических элементов (слоёв) в пьезоактюаторе может быть от 3 до 50 шт. [11-16].
Основная часть
Пьезоактюаторы прямого действия представляют собой пакет (набор) пьезоэлементов, который помещён в металлическую оболочку или пружину (упругий элемент), а возникающая в них сила действует в прямом направлении. Упругий элемент в них служит для обеспечения необходимого начального поджатия пьезоэлементов и устранения межэлектродных зазоров в пакете из пьезоэлементов. С помощью упругого элемента обеспечивается увеличение жесткости, надежности, симметричность характеристик хода в прямом и обратном направлениях, улучшаются динамика (приемистость) и пьезомеханические характеристики пьезоактюа-тора. На рис. 2 представлена структура пакетного (многослойного) пьезоактюатора прямого действия, в котором предварительное поджатие (создание механического напряжения) осуществляется с помощью упругого элемента - пружинного корпуса (металлической гофрированной оболочки).
Для повышения жёсткости конструкции и её надёжности предварительное усилие поджатия создают от 50 до 500 Н. Этим также обеспечивается работа пьезоактюатора при смене полярности электрического напряжения на пьезоэлементах (смена направления электрического поля и направления действия силы), устраняется наклон его концевых поверхностей и обеспечивается параллельность при установке. Пьезоэлектрические актюаторы пакетной конструкции могут развивать усилия до 100
кН, перемещать объекты массой десятки тонн на расстояния до 500 мкм (в зависимости от количества элементов). Частотный диапазон работы таких пьезоактюаторов зависит от присоединённой массы перемещаемого объекта и ограничен собственной резонансной частотой (как правило, до единиц ки-
логерц) .
Рисунок 2 - Пакетный пьезоактюатор прямого действия
Для увеличения перемещений объекта используют конструкции усиливающих пьезоэлектрических ак-тюаторов (эллипсоидной или тарелочной формы). Особенность их принципа действия заключается в том, что они преобразуют небольшой толщинный сдвиг (перемещение) многослойного пакета из пьезоэлектрических (пьезокерамических) элементов в деформацию изгиба металлической рамки (упругого элемента) сложной формы, охватывающей этот пакет. Обычная структура усиливающего (изгибно-натяжного) пьезоактюатора (элипсоидной и тарелочной конструкции) представлена на рис. 3. Такие пьезоактюаторы позволяют многократно увеличивать перемещение в направлениях, перпендикулярных действию силы, которая растягивает или сжимает упругий элемент. В связи с этим они имеют преимущество по сравнению с многослойными пье-зоактюаторами прямого действия.
а)
б)
Рисунок 3 - Изгибно-натяжные пьезоактюаторы: а) эллипсоидные конструкции, б) тарелочная конструкция
Структурная схема преобразований в усиливающих пьезоактюаторах представлена на рис. 4. Управляющий сигнал АПупр в аналоговой или цифровой форме
поступает на управляющее устройство, с выхода которого электрическое напряжение (~100 В) подаётся на пьезоэлементы. С помощью пьезоэлементов изменение электрического сигнала АП преобразуется в перемещение АL . Упругий элемент выполняет функцию преобразователя входного перемещения АЛ = А Т. в выходное АЛ = кАТ , где к -
коэффициент преобразования. Благодаря «усиливающим» свойствам упругого элемента на выходе упругого элемента возникает перемещение, увеличенное на коэффициент преобразования к, который определяется конструктивными особенностями упругого элемента. Следует заметить, что многослойные пьезо-актюаторы прямого действия имеют аналогичную структуру, но для них к = 1 .
Рисунок 4 - Структурная схема преобразований в усиливающем пьезоактюаторе
Для повышения линейности и точности позиционирования без использования датчиков перемещения разработана конструкция дифференциального усиливающего пьезоэлектрического актюатора, которая показана на рисунке 5 [17]. Её отличительной особенностью является повышенная линейность, точность позиционирования, увеличенное нагрузочное усилие, повышенная надежность и технологичность изготовления, уменьшенные габаритные размеры. В усиливающем пьезоэлектрическом актю-аторе, содержащем рабочее перемещаемое звено, линейные пьезоэлектрические элементы в виде пьезоэлектрических пакетов, перемещаемое звено выполнено в виде рамки с вырезами, внутри которой
расположено основание в форме плиты с четырьмя вертикальными упорами. А четыре пьезоэлектрических пакета поджаты между элементами упругой рамки и четырьмя вертикальными упорами. Два средних пьезоэлектрических пакета поджаты с помощью Г-образной тяги и могут совершать встречное перемещение. На рис. 5 показана 3В-модель такого усиливающего дифференциального пьезоэлектрического актюатора в сборе, а на рис. 6 представлены основные конструктивные элементы: неподвижное основание с четырьмя вертикальными упорами, подвижная пластина, упругая рамка и Г-образная тяга.
Рисунок 5 - 3Б модель конструкции усиливающего дифференциального пьезоэлектрического актюатора в
сборе
Рабочее перемещаемое звено (упругая рамка), выполненное в виде рамки с двумя параллельными противоположными жёсткими сторонами и двумя выпуклыми упругими сторонами с жёсткими центрами. В рамке сделаны восемь внешних вырезов и четыре внутренних выреза, благодаря которым в перемещаемом звене - рамке образованы изгибные эле-
менты. Эти изгибные элементы образованы на границах жёстких и упругих сторон рамки с внутренней и внешней её стороны, а также по краям жёстких центров с внешней стороны рамки (перемещаемого звена). В рамке на жёсткой стороне сделаны два отверстия, что позволит в дальнейшем закрепить рабочее перемещаемое звено. Данный конструктивный элемент изображен на рис. 6.
а)
б)
в) г)
Рисунок 6 - Неподвижное основание с 4 вертикальными упорами (г), подвижная пластина(в), упругая
рамка (а) и Г-образная тяга (б)
Первый и второй пьезоэлектрические пакеты установлены на подвижной пластине симметрично относительно оси в направлении упора 1 так, что
их первые торцы упёрты в вертикальный упор 4. Третий и четвёртый пьезоэлектрические пакеты установлены на той же подвижной пластине с двух
сторон от первого и второго пьезоэлектрических пакетов так, что их первые торцы упёрты в вертикальный упор 2 и упор 3 соответственно. Четыре пьезоэлектрических пакета электрически изолированы от подвижной пластины прямоугольной формы, вертикальных упоров и тяги Г-образной формы с помощью диэлектрических прокладок (на фигурах не показаны). Первый и второй пьезоэлектрические пакеты ориентированы в одном направлении поляризации. Третий и четвертый пьезоэлектрические пакеты ориентированы в противоположном направлении поляризации. Все пьезоэлектрические пакеты электрически соединены параллельно, при этом их верхние электроды (сформированные на верхней стороне пьезоэлементов пьезоэлектрических пакетов) подключены к одному полюсу, а нижние (сформированные на верхней стороне пвезоэлементов
пьезоэлектрических пакетов) - к другому полюсу источника управляющего напряжения (электроды на фигурах не показаны).
Усиливающий дифференциальный пьезоэлектрический актюатор работает следующим образом. При подаче на электроды 3 и 4 пьезоэлектрических пакетов управляющего электрического напряжения (от 0 до +30 В) они увеличивают свой линейный размер (удлиняются) в направлении Б2 (рис. 7) пропорционально приложенному электрическому напряжению. Одновременно с пьезопакеты 3 и 4 подается управляющее напряжение (от - 30 до 0 В) и на электроды 1 и 2 пьезоэлектрических пакетов, они уменьшают свой линейный размер (сжимаются) в направлении Б3 пропорционально приложенному электрическому напряжению.
Рисунок 7 - Работа пьезопакетов при подаче на них управляющего напряжения
Все четыре пьезопакета создают усилие Епа (рис. 8), воздействующее на две жёсткие стороны упругой рамки и сжимают её в направлении Б1, перпендикулярном направлению удлинения и сжатия
пьезоэлектрических пакетов. В результате этого происходит перемещение рабочих поверхностей жёстких центров, пропорциональное приложенному управляющему электрическому напряжению.
Рисунок 8 - Направления усилий растяжения Епа и сжатия Б1 упругой рамки
В предлагаемой конструкции реализовано дифференциальное включение пьезоэлектрических пакетов. Они изменяют свои линейные размеры в разные стороны (одни удлиняются, другие сжимаются). Но благодаря наличию основания в форме плиты с четырьмя вертикальными упорами и поджатию описанным образом четырех пьезоэлектрических пакетов между элементами упругой рамки и четырьмя вертикальными упорами при помощи Г-образной тяги, перемещения (удлинения и сжатия) всех четырёх пьезоэлектрических пакетов складываются по абсолютной величине. При таком соединении уменьшается влияние дестабилизирующих факторов (температуры, гистерезиса и др.) на выходное перемещение рабочих жёстких центров. Так при изменении температуры удлиняются вследствие температурного расширения все четыре пьезоэлектрических пакета. В связи с тем, что пьезоэлектрические пакеты (пьезопакеты) удлинятся на одну и ту же величину (при одинаковых температурных коэффициентах линейного расширения), два пьезопа-кета создадут усилие +Епа в одном направлении, а два других пьезопакета создадут усилие -Епа в
противоположном направлении (воздействующее на жёсткие стороны упругой рамки). При этом сжатия её в направлении S1 не происходит. Аналогичным образом, в предлагаемой конструкции происходит компенсация гистерезиса (а также последействия и ползучести). Этим обеспечивается более высокая точность позиционирования, линейность.
Обычно системы управления высокоточного позиционирования состоят из пьезоактюаторов и электронных устройств управления ими. В пьезо-актюаторах пьезоэлементы (или пакеты пьезоэле-ментов) воздействуют на полезную нагрузку через различные конструктивные элементы, поддерживающие их работу. В усиливающих пьезоактюаторах такими элементами являются упругая рамка, основание, крышка. Основными свойствами пьезоактюато-ров являются дискрет (шаг) перемещения, диапазон перемещения, скорость перемещения, нагрузочное усилие и габаритные размеры. Основными этапами проектирования пьезоактюаторов являются разработка конструкции составляющих их механических элементов.
Одним из эффективных методов анализа работоспособности и определения технических характеристик пьезоактюаторов и пьезодвигателей является проведение компьютерного моделирования. Для этих целей используются системы автоматизированного проектирования (САПР). Для инженерных расчётов, анализа и моделирования физических процессов предназначены программные пакеты CAE (Computer-aided engineering).
С использованием разработанной модели установлены соотношения между относительными геометрическими параметрами упругой рамки усиливающего
(изгибно-натяжного) пьезоактюатора для систем управления прецизионного позиционирования, величиной ее рабочего хода и величиной деформаций упоров, с использованием которых были оптимизированы геометрические размеры упругой рамки, упоров и конструкции в целом. Были скомпенсированы нерабочие деформации элементов конструкции, процесс и результаты моделирования показаны на рис. 9.
Рисунок 9 - Модель рамки с цветовым представлением величин деформации и напряжений. Графики
деформаций упругой рамки
Заключение
В результате проведённых исследований предложена конструкция усиливающего пьезоэлектрического актюатора (изгибно-натяжного) для систем управления прецизионного позиционирования, которая обладает увеличенным рабочим ходом, нагрузочным усилием, повышенной точностью перемещения (с разрешением десятки нанометров и величиной хода сотни микрометров), позволяющая увеличить диапазон перемещения в 2 раза и нагрузочное усилие в 4 раза по сравнению с известными аналогами.
На данную конструкцию получен патент РФ на изобретение [17].
Основными областями применения усиливающих пьезоэлектрических актюаторов являются: устройства линейного позиционирования для контроля параметров изделий точного приборостроения, оптико-механические устройства с системой активной стабилизации, системы гашения вибрации (с усилием до 100 кН), технологический контроль в микроэлектронике, системы микропозиционирования и
др-
ЛИТЕРАТУРЫ
1. Панич А.Е. Пьезокерамические актюаторы. - Ростов на Дону: РГУ, 2008. - 159 с.
2. Бобцов А.А., Бойков В.И., Быстров С.В., Григорьев В.И. Исполнительные устройства и системы для микроперемещений. - С.-Петербург: ИТМО, 2011. - 131 с.
3. Performance-driven control of nano-motion systems / by Roel J. E. Merry. - Eindhoven University of Technology, 2009. - 277 p.
4. Афонин С.М. Особенности электромеханического преобразования энергии пьезодвигателями нанопе-ремещений // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - М.: Научтехлитиздат, 2012. -С. 23 - 28.
5. Головнин В.А., Каплунов И.А., Малышкина О.В., Педько Б.Б., Мовчикова А.А. Физические основы, методы исследования и практическое применение пьезоматериалов - М.: Техносфера, 2013.-272 с.
6. Бардин В.А., Васильев В.А., Чернов П.С. Современное состояние и разработки актюаторов нано-и микроперемещений микропозиционирования // Надёжность и качество: тр. Междунар. симп. - Пенза, 2014. - Т.2 - С. 123-127.
7. Бардин В.А., Васильев В.А., Чернов П.С. Принципы построения и перспективы исследований пье-зоактюаторов для нано- и микропозиционирования // Нано- и микросистемная техника. - 2015. - №1. -М.: "Новые технологии".- С. 90 -93.
8. Бардин В.А., Васильев В.А. Актюаторы нано- и мироперемещений для систем управления, контроля и безопасности микроперемещений // Современная техника и технологии. - Февраль 2014. - № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/02/ 3057 (дата обращения: 30.04.2016).
9. Амельченко А.Г., Бардин В.А., Васильев В.А. Системы управления и элементы усиливающего пьезоэлектрического актюатора для прецизионного позиционирования // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2015. - № 3 (35). - С. 106-119.
10. Бардин В.А., Васильев В.А., Царев П.С., Чернов П.С. Пьезоэлектрические актюаторы и пьезо-двигатели // Инновационные, информационные и коммуникационные технологии. 2 017. № 1. С. 696-700.
11. Бардин В.А., Васильев В.А., Чернов П.С. Проблемы создания исполнительных механизмов и устройств для нано- и микроперемещений на основе пьезоэффекта // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - М.: Научтехлитиздат, 2015. - № 7. - С. 34-40.
12. Бардин В.А., Вавакин А.А., Васильев В.А., Капезин С.В. Исследование усиливающих пьезоэлектрических актюаторов // Сборник статей международной науч.- техн. конф., посвящ. 70-летию Победы в Великой Отечественной войне «Проблемы автоматизации и управления в технических системах» (г. Пенза, 19-21 мая 2015 г.) / под ред. М. А. Щербакова. - Пенза: Изд-во ПГУ. 2015. - С. 4217 - 430.
13. Бардин В.А., Васильев В.А. Информационно-измерительная и управляющая система прецизионного позиционирования на основе усиливающих пьезоэлектрических актюаторов. актюаторов // Сб. докл. IX Всероссийской науч.-техн. конф. «Метрологическое обеспечение измерительных систем» (г. Пенза, 6-8 октября 2015 г.). - Пенза: Изд-во ПГУ. 2015. - С. 60 - 66.
14. Царев П.С. Пьезоэлектрические актюаторы и их совершенствование с использованием информационных технологий// В сборнике: Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы сборник научных статей IV ежегодной межвузовской научно-практической конференции. 2017. С. 310-312.
15. Амельченко А.Г., Бардин В.А., Васильев В.А., Царев П.С. Усиливающие пьезоэлектрические актюаторы для систем управления // В сборнике: Проблемы автоматизации и управления в технических системах сборник статей XXXII Международной научно-технической конференции. 2017. С. 246-248.
16. Патент РФ № 2603353 МПК H02N 2/04, H01L 41/113 Усиливающий пьезоэлектрический актюатор /Амельченко А.Г., Бардин В.А., Васильев В.А. // Опубл. Бюл. № 33 от 27.11.2016 г. ПГУ.
17. Патент РФ № 2624773 МПК H02N 2/02 Усиливающий пьезоэлектрический актюатор повышенной точности позиционирования / Амельченко А.Г., Бардин В.А., Васильев В.А., Царев П.С. // Опубл. Бюл. № 19 от 06.07.2017 г.
УДК 62-536.66 Виноградов А.Н.
ФГБУН «Институт Автоматики и Процессов управления ДВО РАН», Владивосток, Россия
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРИБОРОВ УЧЕТА РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Доклад посвящен подходу к диагностированию технического состояния приборов для измерения расхода применяемых на одном из наиболее представительных классов объектов теплоэнергетики — открытых системах теплопотребления, то есть таких систем, из которых осуществляется водозабор для нужд горячего водоснабжения. В качестве дефектов рассматриваются наиболее часто встречающиеся на практике — утечки (или подпитки, то есть утечки со знаком минус) и инструментальные погрешности измерений, превышающие допустимые значения. Предложен метод решения задачи, который позволяет не только выявить причину дефекта, но и получить конкретные значения диагностируемых величин утечки и погрешностей.
Ключевые слова:
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА, ДИАГНОСТИКА ПРИБОРОВ, УЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, РАСХОДОМЕР
При диагностировании измерительных приборов установленных на теплоэнергетических объектах (ОТЭ) для учета и контроля параметров теплоносителя могут использоваться как функциональные, так и тестовые методы диагностирования [1,2]. В теплоэнергетике, безусловно, предпочтительнее использовать функциональные методы. Но реализация данных методов проходит в процессе функционирования объекта, т.е. в эксплуатационном режиме, прерывать который, особенно в течение отопительного сезона, весьма нежелательно. Однако во многих случаях добиться удовлетворительных результатов, т.е. достаточно точно локализовать дефект, не удается с использованием методов функциональной диагностики. При этом практически неизбежной становится организация специальных тестовых режимов работы объекта, т.е. осуществляется переход к тестовым методам диагностирования.
Поэтапная технология диагностирования измерительных приборов.
Измерительные приборы, применяемые на объектах теплоэнергетики, позволяют охарактеризовать работу объекта в каждый момент времени определенной совокупностью измеренных значений параметров теплоносителя в трубопроводах тепловой сети. Понятно, что эти параметры взаимозависимы и не могут изменяться во времени произвольно. Все основные, базовые зависимости между параметрами отражены в проектной документации. Однако использовать эти зависимости при решении задач анализа режимов функционирования и управления зачастую нельзя в силу их неадекватности реальным объектам по различным причинам (отклонение
от проекта при строительстве, устаревание объекта без надлежащих мероприятий по поддержке его технического состояния). При этом, по сути, единственным источником информации об объекте (его моделью) являются результаты измерений параметров, анализируя которые можно выявить реальные зависимости между параметрами и вовлекать их в дальнейшем в процесс решения конкретных задач [3,4]. Другой существенной причиной несоответствия закономерностей изменения параметров закономерностям правильной работы объекта могут быть физические дефекты. Примерами физических дефектов являются утечки в трубопроводах, дефекты вентилей (например, вентиль не позволяет осуществлять перекрытие канала транспортируемой среды), метрологический отказ (погрешность измерительного прибора превышает указанную в его паспорте величину), катастрофические дефекты измерительного оборудования, ассоциируемые с кодами ошибок, индицируемых встроенными средствами контроля.
На первом этапе диагностирования по сути выявляются те или иные нештатные или критические ситуации, приводящие к нарушениям (отклонениям от нормы) в поведении тепловых систем [5]. Причины возникновения некоторых из них могут быть очевидны, так же как и пути их устранения. Однако в общем случае возникновение нештатной или критической ситуации может вызываться несколькими причинами, действующими одновременно. Очевидно, что при этом задача усложняется (по аналогии с задачей диагностирования кратных неисправностей). В данной статье ограничимся рассмотрением систем теплопотребления (тепловых узлов потребителей тепловой энергии, ИТП [6]).
