- •Введение в техническую диагностику
- •1. Предмет и задачи дисциплины, ее значение и роль в обеспечении надежности технических объектов
- •2. Историческая справка о развитии дисциплины
- •3. Основные термины и определения
- •Вопросы для самоконтроля
- •1. Принципы математического моделирования технических объектов диагностирования
- •1.1. Объекты диагностирования, их классификация и характеристика
- •1.2. Классификация математических моделей объектов диагностирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Математические модели дискретных устройств
- •2.1. Функциональные модели дискретных устройств
- •2.1.1. Сущность функционального подхода к моделированию
- •2.1.2. Соглашения и допущения при функциональном подходе к моделированию комбинационных дискретных устройств
- •2.1.3. Обобщенная аналитическая математическая модель исправного комбинационного дискретного устройства
- •2.1.4. Табличная математическая модель исправного комбинационного дискретного устройства
- •2.2. Структурные модели дискретных устройств
- •2.2.1. Причины, обусловившие развитие структурного подхода к моделированию
- •2.2.2. Допущения, используемые при структурном подходе к моделированию комбинационных дискретных устройств
- •2.2.3. Логическая сеть – основная структурная математическая модель комбинационного устройства
- •2.2.4. Понятие правильной логической сети
- •2.2.5. Ориентированный граф – эквивалент логической сети
- •2.2.6. Сущность процедуры ранжирования элементов логической сети
- •2.2.7. Способы перехода от правильной логической сети к функциональному описанию комбинационных дискретных устройств
- •2.2.8. Исследование правильности логической сети
- •2.2.9. Скобочная форма как структурная математическая модель комбинационного дискретного устройства
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Виды неисправностей дискретных устройств
- •3.1. Физические основы логического контроля дискретных устройств
- •Шунтирование реагирующих органов бкс
- •3.2.4. Разрыв реагирующих органов Разрыв реагирующих органов ркс
- •Разрыв реагирующих органов бкс
- •3.3. Неисправности путей воздействия и особенности их проявления
- •3.3.1. Короткое замыкание путей воздействия
- •3.3.2. Разрыв путей воздействия
- •3.4. Логические неисправности и особенности их проявления
- •3.4.1. Логические неисправности типа const0
- •3.4.2. Логические неисправности типа const1
- •Вопросы для самоконтроля
- •4. Таблица функций неисправностей как математическая модель объекта диагностирования
- •4.1. Понятие о функции неисправностей
- •4.2. Принципы формализации диагностической информации с помощью таблицы функций неисправностей
- •4.3. Задачи, решаемые на основе анализа таблицы функций неисправностей
- •4.3.1. Применение таблицы функций неисправностей для построения алгоритмов диагностирования
- •4.3.2. Применение таблицы функций неисправностей при построении физической модели объекта в средствах диагностирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Анализ работы исправных дискретных устройств и моделирование его неисправных состояний
- •5.1. Формальное представление и анализ работы исправного дискретного устройства
- •5.1.1. Понятие неисправности физических объектов
- •5.1.2. Понятие о правильных и неправильных неисправностях
- •5.1.3. Назначение элементов схемы
- •5.1.4. Работа исправного устройства
- •5.2. Работа дискретного устройства при неисправностях элементной базы типа «обрыв» и «короткое замыкание»
- •5.2.1. Множество неисправностей логического элемента
- •5.2.2. Работа неисправного устройства
- •5.2.3. Существенные и несущественные неисправности. Понятие о транспортировании неисправностей
- •5.3. Неисправности связей элементов комбинационных устройств
- •5.4. Понятие о логических неисправностях
- •Вопросы для самоконтроля
- •6. Математические модели непрерывных устройств логического типа
- •6.1. Построение функциональной схемы непрерывного объекта диагностирования
- •6.1.1. Соглашения, принятые при построении функциональной модели непрерывного объекта диагностирования
- •6.1.2. Процедура построения функциональной модели
- •Соглашение об обозначениях при построении функциональной модели (схемы)
- •Принцип построения функциональной модели (принцип расщепления)
- •6.2. Процедура построения логической модели непрерывного объекта диагностирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •7. Построение таблицы функций неисправностей для дискретных устройств
- •7.1. Построение таблицы функций неисправностей для релейно-контактного устройства
- •1. Определение общего числа неисправностей
- •2. Построение таблицы функций неисправностей
- •3. Определение классов электрически неразличимых неисправностей
- •7.2. Построение таблицы функций неисправностей для бесконтактного устройства
- •1. Определение общего числа неисправностей
- •2. Построение таблицы функций неисправностей
- •3. Определение классов электрически неразличимых неисправностей
- •Вопросы для самоконтроля
- •8. Вероятностно-лингвистическая математическая модель системы технического диагностирования ээса
- •8.1. Характеристика диагностической экспертной информации
- •8.2. Принципы, лежащие в основе построения вероятностно-лингвистической математической модели
- •8.2.1. Принцип нечеткой наблюдаемости
- •8.2.2. Принцип нечеткого описания
- •8.2.3. Принцип комбинаторного формализма
- •8.2.4. Обобщенная структура вероятностно-лингвистического метода диагностирования
- •8.3. Алгоритм оптимизации диагностической экспертной информации
- •8.3.1. Декомпозиция задачи построения оптимального множества проверок для отыскания неисправности
- •8.3.2. Классификация множества вероятностно-лингвистических синдромов
- •8.3.3. Построение матрицы различимости
- •8.3.4. Разработка алгоритма рационального покрытия булевых матриц
- •8.4. Идентификация состояния системы технического диагностирования ээса
- •8.4.1. Способ идентификации состояния системы технического диагностирования ээса при использовании «нечетких датчиков»
- •8.4.2. Способ идентификации состояния системы технического диагностирования ээса при использовании «четких датчиков»
- •8.4.3. Способ идентификации состояния системы технического диагностирования ээса при использовании «аналоговых датчиков»
- •8.5. Анализ диагностической экспертной информации и вывод решений
- •8.5.1. Алгоритм выработки рекомендуемого решения на основе анализа диагностической экспертной информации, представленной хорошо определенными вероятностно-лингвистическими синдромами
- •8.5.2. Алгоритм выработки рекомендуемых решений на основе анализа диагностической экспертной информации, представленной плохо определенными вероятностно-лингвистическими синдромами
- •8.6. Обучение диагностической базы эмпирических знаний на основе вероятностно-лингвистического метода диагностирования
- •8.6.1. Процедура обучения
- •8.6.2. Оценка сходимости процедуры обучения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы
- •1. Принципы математического моделирования технических объектов диагностирования 25
- •2. Математические модели дискретных устройств 38
- •3. Виды неисправностей дискретных устройств 54
- •4. Таблица функций неисправностей как математическая модель объекта диагностирования 72
- •5. Анализ работы исправных дискретных устройств и моделирование его неисправных состояний 96
- •6. Математические модели непрерывных устройств логического типа 115
- •7. Построение таблицы функций неисправностей для дискретных устройств 127
- •8. Вероятностно-лингвистическая математическая модель системы технического диагностирования ээса 136
Вопросы для самоконтроля
Что понимается под физической неисправностью объекта диагностирования (дискретного устройства)?
Дать понятия правильной и неправильной неисправностей.
Сформулировать задачу проверки работоспособности.
Привести функциональную схему элемента И-НЕ, каково назначение элементов схемы.
Описать работу исправного элемента И-НЕ.
Какие неисправности элемента И-НЕ рассматривались при анализе его работы в неисправных состояниях?
Провести анализ работы элемента И-НЕ в неисправных состояниях: s1; s2; s4 и s7.
Дать определение понятиям «существенные» и «несущественные неисправности».
Пояснить явление транспортирования неисправностей.
В чем состоят неисправности связей элементов комбинационных устройств?
Дать понятие «логические неисправности».
6. Математические модели непрерывных устройств логического типа
При диагностировании технического состояния непрерывных объектов широкое распространение получили допусковые (как наиболее простые и легко поддающиеся автоматизации) способы, характеризующиеся тем, что заключение о техническом состоянии объекта делается по результатам оценки значений сигналов в контрольных точках или, как часто говорят, – значений контролируемых параметров объекта. Результаты контроля параметров во многих случаях при этом приводятся к оценкам вида «в норме – не в норме», «в допуске – не в допуске». Поэтому для описания поведения непрерывных объектов, диагноз технического состояния которых проводится допусковыми способами, естественно применять математические модели логического типа, а для анализа последних – различные логические методы.
Исходные формы представления объекта диагноза, по которым строятся математические модели логического типа, могут быть разными. Характерными формами являются структурные, функциональные или принципиальные схемы исправного объекта, а также системы алгебраических, дифференциальных или других уравнений, задающих зависимости между входными, внутренними и выходными координатами объекта. Однако для построения моделей логического типа зачастую достаточно знания причинно-следственных связей между координатами или параметрами объекта диагноза.
Непрерывные объекты диагноза условно можно разделить на однорежимные и многорежимные. Однорежимным является объект, предназначенный для выполнения одного рабочего алгоритма функционирования, в реализации которого участвуют все блоки и все связи функциональной схемы объекта. Многорежимным называется объект, рабочий алгоритм функционирования которого состоит из нескольких подалгоритмов, каждый из которых может быть задействован или свободен от реализации, в зависимости от режима работы объекта. Существенно то, что в реализации каждого подалгоритма функционирования (в каждом режиме работы объекта) участвуют разные совокупности блоков и связей функциональной схемы объекта. Поэтому каждый режим должен рассматриваться отдельно, в том числе с точки зрения выделения допустимых значений параметров.
Выбранный объект диагностирования формально может находиться в одном из четырех режимов функционирования:
хранения (x1 = 0, x2 = 0),
взведения (x1 = 1, x2 = 0),
запрета (x1 = 0, x2 = 1),
рабочем (x1 = 1, x2 = 1).
При построении полной логической модели следует рассматривать каждый из указанных режимов в отдельности, поскольку в зависимости от специфики режима логическая модель блока автоматики приобретет свойственные только ей черты. В рамках данного занятия будет рассмотрен только рабочий режим функционирования блока автоматики. Именно этот режим воспроизводится аппаратурой контроля ТАКТ 51 при проверке работоспособности блока автоматики. Причем эта проверка осуществляется как отдельно для каждого из каналов блока автоматики, так и при их совместной работе. С целью упрощения в ходе данного занятия будет выполнено построение логической модели одного блока автоматики, причем исходной информацией для его построения будет являться его структурная схема, представленная на рис. 41.
Структурная схема блока автоматики
Построение логической модели непрерывного объекта диагностирования на основе его структурной схемы и алгоритма функционирования в определенном режиме функционирования представляет собой процесс, который может быть разделен на два этапа:
этап построения функциональной модели;
этап построения логической модели.
