Консультирующая экспертная система для наладки электрооборудования

системным анализ и его приложения

ставлено замыканием, которое первоначально содержит выражение е, но после однократного воздействия возобновить е это замыкание заменяется уже самим значением е.

Итак, если один раз вызвать X ( ) е, то можно заменить все содержимое замыкания полученным значением [1].

Следовательно, в виде функций операторы задержать и возобновить можно записать как: задержать е ^ X ( ) е, возобновить е ^ е ( ). Используя полученные функции, преобразуем наш фрагмент интерпретатора для получения задержанных вычислений по следующим правилам [1]:

1) задерживать можно все аргументы определённых пользователем функций;

2) задерживать можно все аргументы функции cons;

3) возобновлять все аргументы примитивных функций отличных от cons;

4) возобновлять все проверки условий в условных выражениях;

5) возобновлять все функции в выражениях «применить функцию».

В результате чего получим интерпретатор с задержанным вычислением:

применить

где с=вычислить(^ НИЛ, НИЛ)} вычислить(е( ),n,v) = если саг(е) = CAR то саr (вычислить(саr(сdr(е))( ),n,v)) иначе

если саг

где е1 = саг^г(е)) и е2 = саг^г^г(е))) и еЗ = саг^г^г^г(е))))} иначе Выводы: В ходе работы мы показали, что интерпретатор с задержанным вычислением эффективнее обычного, т.к. необходимые значения переменных вычисляются в момент их необходимости, один раз, благодаря чему увеличивается быстродействие исполняемой программы. Благодаря реализации интерпретатора с задержанным вычислением, появляется возможность обрабатывать бесконечные списки, избежав при этом зацикливания программ, т.к. вычисления производятся только по необходимости, а не все сразу до выполнения программы.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Хендерсон. П. Функциональное программирование. Применение и реализация : пер. с англ. М. : Мир, 1983. 349 с.

2. Харольд Абельсон, Джеральд Джей Сассман, при участии Джули Сассман. Структура и интерпретация компьютерных программ. Добро-свет, 2006. 608 с.

3. Э.Хювёнен И. Сиппянен. Мир Лиспа. М. : Мир, 1990. Т. 1 : Введение в язык Лисп и функциональное программирование. 470 с.

Дунаев М. П., Головин С. В.

УДК 621.313.1

КОНСУЛЬТИРУЮЩАЯ ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ НАЛАДКИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Организационная структура предприятия представляет собой сложную динамическую систему, состоящую из взаимосвязанных и функционально обособленных подсистем, стремящихся к постоянному развитию и совершенствованию в соответствии со своими основными целями и задачами. Центральной подсистемой такой системы

является основное производство с инфраструктурой, обеспечивающей его комплексом работ и услуг, направленных на обеспечение эффективного функционирования предприятия.

Большая часть эксплуатируемого в настоящее время на предприятиях электрооборудования физически и морально устарела, многие элементы,

иркутским государственный университет путей сообщения

входящие в его состав, сняты с производства, а поставка ЗИПа с каждым годом становится все более затруднительной.

В настоящее время наиболее трудоемким процессом в производстве и управлении является процесс оценки ситуации и принятия решения. Это объясняется в первую очередь постоянно возрастающим объемом информации, которую необходимо учитывать для повышения объективности оценки ситуации. С другой стороны, знания, позволяющие эксперту получать качественные и эффективные решения поставленных задач, являются в основном эвристическими, экспериментальными, неопределенными, имеющими некоторую степень правдоподобия. Это, во-первых, ставит на первый план необходимость комплексной автоматизации процесса сбора информации и принятия решения, во-вторых, обуславливает высокую сложность создания соответствующих автоматизированных систем.

Комплексная автоматизация производства, совершенствование конструкций машин, улучшение технологического процесса, технический прогресс в целом невозможен без надежной и безаварийной работы электропривода.

Однако наладка любого сложного электронного, не снабженного системой автоматического диагностирования, представляет собой сложную задачу и требует высокого уровня квалификации обслуживающего персонала. Автоматизированный электропривод не составляет исключения: необходимого уровня квалификации специалисты достигают через 5-6 лет практической работы.

Целью наладки электропривода является доведение состояния электрооборудования до соответствующего требованиям, предъявляемым технологическим процессом. Наладочные работы выполняются в пусковой период или во время эксплуатации электроустановки, предназначенной для приведения в действие того или другого рабочего механизма, представляют собой совокупность операций по проверке, испытанию и настройке отдельных элементов автоматизированного электропривода и схемы его управления в целом. С точки зрения специалистов, можно включить в наладочные работы также диагностирование возможных неисправностей автоматизированного электропривода.

Объем и последовательность наладочных работ зависят от состава автоматизированного электропривода, сложности его системы регулирования, схемных и конструктивных особенностей.

Как правило, есть стандартная последовательность действий, предпринимаемых при наладке определенного типа автоматизированного электропривода. Но помимо выполнения этой программы опытные инженеры используют эвристические приемы и методы наладки, которые трудно или невозможно найти в стандартных программах.

Для распространения опыта лучших наладчиков и с целью обучения начинающих специалистов и студентов соответствующих специальностей вполне целесообразно создание консультирующей экспертной системы, помогающей локализовать и устранить неисправности в электроприводе [1].

Экспертные системы (ЭС) - это наиболее распространенный класс информационных систем, ориентированный на тиражирование опыта высококвалифицированных специалистов в областях, где качество принятия решений традиционно зависит от уровня экспертизы.

Однако, для успешного проведения работ по диагностическому контролю технического состояния и наладке электрического оборудования на предприятиях необходима систематизация причин возникновения и процессов развития дефектов и неисправностей в различных узлах и деталях электрооборудования [2].

Организации и предприятия электроэнергетики и электромашиностроения накопили большой объем данных о дефектах и неисправностях, причинах их возникновения, мероприятиях по их предупреждению и устранению. До настоящего времени эта информация была практически недоступна для персонала электростанций, энергосистем, ремонтных и инженерно-диагностических организаций [3].

Цель работы также состоит в оказании методической помощи в проведении дефектации электрических машин постоянного тока, а также по возможности дать более полные сведения о дефектах и неисправностях электрических машин постоянного тока, что позволит правильно определять причину повреждения машин и обоснованно назначать мероприятия по ее устранению.

Кроме того, в данной работе предпринята попытка систематизации дефектов и неисправностей машин постоянного тока. Для этого по каждому дефекту и неисправности сформулированы диагностические признаки и параметры.

Под термином «дефект» в данной работе понимается нарушение какого-либо требования нормативно-технической документации к конкретному элементу электрической машины. Если в

Рис.1. Структура базы знаний экспертной системы для наладки МПТ

машине возник дефект, то это означает, что она перешла из исправного состояния в неисправное, подразделяемое на работоспособное, неработоспособное и предельное.

Термином «неисправность» в данной работе объединены неработоспособное и предельное технические состояния узла или детали, возникающие в результате развития какого-либо дефекта, старения, нерасчетных воздействий, ошибок эксплуатационного персонала и т.п. [2, 3].

Современные ЭС - это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и распространяющие этот эмпирический опыт для консультирования менее квалифицированных пользователей. Разработка экспертных систем, как активно развивающаяся ветвь информатики, направлена на использование ЭВМ для обработки информации в тех областях науки и техники, где традиционные математические методы моделирования малопригодны. В этих областях важна смысловая и логическая обработка информации, важен опыт экспертов.

Основными компонентами экспертной системы являются база знаний, механизм вывода, интерфейс пользователя, подсистема приобретения знаний, подсистема объяснения, рабочая память.

Рассмотрим пример построения демонстрационного прототипа экспертной системы, выдаю-

щей рекомендации для наладки электрических машин постоянного тока (МПТ).

Основной и наиболее сложной задачей при создании экспертной системы является разработка ее базы знаний. Поэтому с целью определения работоспособности экспертной системы для контроля технического состояния и наладки электрического оборудования был проведен ряд экспериментов.

В интегрированной инструментальной среде EXSYS была реализована экспертная система для наладки электрических машин постоянного тока. В данной экспертной системе дефекты и неисправности систематизированы по следующим разделам:

• Превышение температуры машины.

• Неисправности щеточного аппарата.

• Неисправности механической части.

• Неисправности коллектора и щеточного аппарата.

• Неисправности обмоток.

Структура базы знаний экспертной системы для наладки электрических машин постоянного тока представлена на рис. 1.

В процессе решения поставленной задачи система запрашивает у пользователя факты, касающиеся конкретной ситуации. На рис.2. пред-

иркутский государственный университет путей сообщения

ставлено окно программы, где содержится вопрос (адресованный пользователю) и варианты ответа.

Рис.2. Окно запроса экспертной системы.

Получив ответ на вопросы, задаваемые системой в процессе решения поставленной задачи, экспертная система должна выдать четкий совет, например: «Проверьте положение щеток по заводским меткам, имеющимся на траверсе».

База знаний (БЗ) экспертной системы содержит более 400 продукционных правил. В сис-

тему включены средства отладки и тестирования программы, редактирования для модификации знаний и данных.

Подводя итог исследования, необходимо отметить, что спроектированная система доказала свою компетентность при поиске неисправности и рационального ее устранения, подтверждая то, что одной из основных характеристик экспертной системы является ее производительность, т.е. скорость получения результата и его достоверность, что приводит к сокращению времени простоя оборудования [1]. Кроме того, база знаний данной ЭС может быть использована для оценки остаточного срока службы основных узлов электрических машин.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Дунаев М. П. Экспертные системы для наладки электроприводов : моногр. Иркутск : Ир-ГТУ, 2004. 138 с.

2. Гемке Р. Г. Неисправности электрических машин : учеб. Л. : Энергия, 1975. 296 с.

3. Самородов Ю. Н. Дефекты и неисправности генераторов. М. : НТФ «Энергопрогресс», 2005. 100 с. (Прилож. к журн. «Энергетик» ; вып. 9).

Костенко К. В., Шевцов В. Ф.

УДК 004.942:550.34.06.313.2

ИМИТАТОР СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМ ОХРАНЫ

Введение. Рассматриваемая здесь программа-имитатор применима для моделирования информационных сигналов, характерных для сейсмических систем охраны на дискретных датчиках (геофонах). Подобные системы находят успешное применение при охране протяженных периметров и рубежей, а также в случаях, когда необходима скрытая установка датчиков и точная локализация объектов-нарушителей.

Основными функциями сейсмических систем наблюдения (ССН) являются:

• обнаружение целей на фоне помех (технологические шумы, погодные явления);

• определение координат и скоростей целей, и построение на их основе связных траекторий движения объектов в зоне действия ССН;

• определение класса целей из числа наиболее часто встречающихся (человек, группа людей, транспортное средство).

В зависимости от характера охраняемого объекта, различными будут тактические ситуации, возникающие при появлении в зоне охраны нарушителей. Так в случае охраны периметра объекта особой важности, необходимо не только установить факт вторжения, но и точно локализовать его место, а также оценить численность нарушителей и наличие в их распоряжении транспортных средств. В случае же охраны, например, нефте- и газо- трубопроводов от незаконных врезок с целью хищения необходимо помимо наблюдения за объектами, находящимися рядом с трубопроводом (которые могут там находиться и без корыстного