13.1.6 Обнаружение неисправностей с оцениванием параметров

В большинстве практических случаев параметры объекта можно определить на основе методов оценивания параметров, измеряя входные и выходные сигналы, при условии, что известна базовая структура модели.

а) Методы, использующие ошибку уравнения

13.1.7 Обнаружение неисправностей с оцениванием состояния и наблюдателями

Если наблюдатель устойчив, ошибка оценивания состояния асимптотически убывает.

Базис различных методов обнаружения неисправностей, основанных на оценивании состояния. Ограничениями являются устойчивость и чувствительность к выходным помехам.

13.1.8 Обнаружение неисправностей с моделями сигналов

Многие измеряемые сигналы y(t) имеют характер колебаний либо гармонических, либо стохастических либо и тех и других. Однако сигналы от многих других сенсоров могут носить колебательный характер с набором более высоких частот, чем частоты свойственные динамическим характеристикам обычных объектов. Выделение характеристик сигнала, свидетельствующих о наличии неисправности может во многих случаях быть ограничено амплитудами или плотностями амплитуд в пределах некоторой полосы ω_min << ω << ω_max сигнала путем использования полосовых фильтров.

13.1.9 Сравнение методов обнаружения неисправностей

Необходимо рассмотреть следующие аспекты

— отображение реальных неисправностей в генерируемые невязки,

— скорость развития неисправности,

— априорные знания о модели

— возмущение входными сигналами,

— достаточность информации для глубокой диагностики неисправности

Методы оценивания параметров особенно хороши для обнаружения мультипликативных неисправностей в форме изменений параметров. Методы оценивания параметров обладают однородной модульной структурой, и, следовательно, их легко конфигурировать.

Уравнения соответствия особенно удобны для обнаружения аддитивных неисправностей. Уравнения соответствия весьма чувствительны к неизмеряемым возмущениям объекта, не отделенным при проектировании.

Наблюдатели состояния обладают свойствами, аналогичными уравнениям соответствия.

Наблюдатели состояния реагируют на неисправности быстрее, но дают менее надежные значения.

13.1.10 Комбинирование различных методов обнаружения

Поскольку в большинстве случаев параметры модели неизвестны, вполне естественно сначала провести их оценивание, а затем применить следующие комбинации, основанные на модели методов обнаружения.

1) последовательное оценивание параметров и состояния,

2) последовательное оценивание параметров и использование уравнений соответствия;

3) параллельное оценивание параметров и состояния;

4) оценивание параметров и вариационный анализ.

13.2 Методы диагностики неисправностей

Процедура диагностики основана на наблюдаемых аналитических и эвристических симптомах и эвристических знаниях об объекте.

13.2.1 Представление симптомов

а) Аналитические симптомы это результаты проверки предельных значений измеряемых сигналов.

б) Эвристические симптомы это результаты наблюдений производственного персонала свидетельствующие об акустических шумах колебаниях, а также оптическая информация полученная в результате осмотра.

в) История объекта и статистика неисправностей. Историческая информация об объекте в целом расплывчата и соответствующие факты следует учитывать как эвристические симптомы.

г) Унифицированное представление симптомов. Одна возможность заключается в присвоении аналитическим и эвристическим симптомам доверительных чисел и последующем использовании вероятностных методов известных из теории надежности. Другая возможность состоит в представлении симптомов с помощью функций нечетких множеств.

д) Отношения неисправность—симптом. Для обнаружения неисправности можно использовать методы классификации, выработанные на основе обучающего эксперимента. Это приводит к созданию неструктурированной базы знаний.