2 22 2. Синтез теста контроля по таблице функций неисправностей.

Синтез тестов

Пусть ОД находится в состоянии i.

- реакция ОД на элементарную проверку πj

Построить тест - означает отобрать такие элементарные проверки, которые позволяют различить состояния объекта.

Для построения контролирующего теста TK:

Для построения диагностического теста TD:

i ¹ l

Синтез контролирующего теста

2 23 3. Синтез диагностического теста по таблице функций неисправностей.

Синтез теста

Пусть ОД находится в состоянии i.

- реакция ОД на элементарную проверку πj

Построить тест - означает отобрать такие элементарные проверки, которые позволяют различить состояния объекта.

Для построения контролирующего теста TK:

Для построения диагностического теста TD:

i ¹ l

Синтез диагностического теста

2 24 4. Оптимизация тестов.

Оптимизация тестов

Одна элементарная проверка – это совокупность контрольных точек (входов и выходов ОД, внутренних КТ), тестовых векторов и векторов реакций ОД.

Каждая элементарная проверка требует времени, аппаратных и программных ресурсов.

«Цена» элементарной проверки – затраты на ее реализацию – c(pj ).

Для ОД важен «вес» каждого из состояний – значимость (информативность) состояния с точки зрения оценки работоспособности ОД – p(ei ).

В простейшем случае вес – это вероятность, с которой ОД находится в состоянии ei .

Характеристика качества алгоритма диагностирования – цена алгоритма C(T,E), зависит от цены элементарной проверки и веса состояний:

Цель оптимизации алгоритма диагностирования – минимизация цены алгоритма C(T,E)

При допущении равной вероятности всех состояний:

При равной цене всех проверок цена алгоритма равна длине теста

Алгоритмы диагностирования:

Безусловные алгоритмы диагностирования – последовательность реализации элементарных проверок жестко фиксирована – выбор следующей проверки не зависит от результатов предыдущих.

Условные алгоритмы диагностирования – выбор каждой следующей элементарной проверки производится с учетом результатов предыдущих проверок.

2 25 5. Хаpактеpистики систем диагностирования.

Задача диагностирования

Пусть множество E возможных состояний объекта включает исправное состояние e0 и состояния ei, соответствующие некоторым неисправностям si:

E = {e0, e1, e2,…, ei,…, e|S|,}

|S| - мощность множества возможных неисправностей.

Задача диагностирования – определить, какому из элементов множества E соответствует текущее состояние, т.е. какая в объекте неисправность.

Глубина диагностирования

Множество E в процессе контроля (1-го этапа диагностирования)

разбивается на два подмножества: E = { {e0} , {ES} } и ES = {e1, e2,…, ei,…, e|S|,}, где

ES – множество возможных неисправностей, а в результате диагностирования - на sq подмножеств E = { {e0} , {e1}, {e2},…, {e}i,…, {e|Sq|} }, |Sk| £ |S|; ESq = { {e1}, {e1}, …{e|Sq|} }

При этом получаемые в результате разбиения подмножества должны быть непересекающимися:

l = |Sq| - глубина диагностирования

Различают системы тестового и функционального диагностирования. В системах тестового диагностирования воздействия на диагностируемое устройство (ДУ) поступают от средств диагностирования (СД). В системах функционального диагностирования воздействия, поступающие на ДУ, заданы рабочим алгоритмом функционирования. Обобщенные схемы систем тестового и функционального диагностирования показаны на рис. 1.

Классификация средств диагностирования приведена на рис. 2.

Рис.1. Обобщенные схемы систем тестового (а) и функционального (б) диагностирования

Важной характеристикой систем диагностирования является глубина диагностирования. Эта характеристика определяет уровень проводимой диагностики по иерархии технической системы. Можно осуществлять диагностирование до уровня отдельных устройств, образующих техническую систему, блоков и элементов.

К настоящему моменту создано большое число типов систем технической диагностики, которые путем выделения ряда существенных отличительных признаков могут быть классифицированы в соответствии с рис.1.1.

По назначению системы технической диагностики можно разделить на специализированные и универсальные. Специализированные системы предназначены для диагностики объектов одного типа, причем перечень контролируемых параметров и алгоритмов диагностики жестко задан и не может изменяться. Для реализации таких систем требуется минимум аппаратуры.

Универсальные системы диагностики предполагают возможность оценивания технического состояния различных объектов, контроля большого количества параметров и применения гибких алгоритмов.

В зависимости от задач, решаемых системой диагностики можно выделить контролирующие, диагностирующие и прогнозирующие системы.

Цель контролирующих систем заключается в оценке только работоспособности объекта диагностирования. Это самый простой вид задач, решаемых системой диагностики. Для технических систем, выполняющих жизненно важные функции, например самолет в режиме полета, такой вид диагностики может оказаться предпочтительным, так как возможна его реализация в реальном масштабе времени и своевременное принятие мер по переходу на резервные системы. Поиск же неисправности при этом целесообразно осуществить после посадки.

Диагностирующие системы позволяют сделать заключение не только работоспособности объекта диагностики, но и указать отказавшее устройство или элемент. Глубина диагностики зависит от степени детализации объекта диагностирования на отдельные устройства и элементы. Например, при потере мощности карбюраторного двигателя можно указать на неисправность системы питания, а можно и конкретизировать отказ, выявив неисправность системы смесеобразования в карбюраторе.

Система прогнозирующей диагностики позволяет сделать оценку технического состояния исследуемого объекта в будущие моменты времени на основании тенденций в изменениях контролируемых параметров.

По виду конструктивного исполнения системы диагностики могут быть автономными и встроенными. Автономные системы реализуются самостоятельно вне объекта диагностирования. Их связь с объектом осуществляется через специальные линии связи. Например, некоторые системы ракеты в режиме полета контролируются путем соответствующей обработки телеметрической информации, передающейся на землю с помощью радиосигналов. Встроенные системы диагностики являются составной частью объекта диагностирования. Вся обработка диагностической информации в таких системах осуществляется на самом объекте диагностирования. Такие системы носят еще название бортовых.

И, наконец, по форме сигналов и используемого оборудования системы диагностики можно разделить на аналоговые, аналогово-цифровые и цифровые. В тех случаях, когда диагностика осуществляется по небольшому количеству параметров, представляющих собой непрерывные функции времени и для обработки их используются простые алгоритмы, возможно применение аналоговых систем. Их отличает высокое быстродействие и надежность. Вместе с тем точность работы таких систем сравнительно невысока. Если в системе диагностики для реализации алгоритмов диагностирования используется ЭВМ, то ее связь с датчиками, выходные сигналы которых являются, как правило, непрерывными функциями времени, осуществляется посредством аналогово-цифровых преобразователей. Такие системы диагностики являются аналогово-цифровыми. К чисто цифровым системам диагностики можно отнести либо системы с цифровым сигналом, поступающим от датчика непосредственно в ЭВМ, либо системы диагностики самой ЭВМ.

2

26

6. Системы функционального диагностирования.

Объект, состояние которого определяется, называют объектом диагностирования (ОД)

В системах функционального диагностирования воздействия, поступающие на ДУ, заданы рабочим алгоритмом функционирования. При функциональном диагностировании воспринимаются только рабочие воздействия от самого объекта. Например, для насоса измеряются и анализируются давления, потребляемая мощность, подача, вибрация, температура отдельных элементов и другие параметры, которые используются в алгоритме функционирования машины.

Системы функционального диагностирования обычно обеспечивают контроль ОД в процессе его применения по назначению.

27

27. Системы тестового диагностиpования.

Объект, состояние которого определяется, называют объектом диагностирования (ОД)

При тестовом диагностировании на объект подают специально организованные тестовые воздействия от средств диагностики и анализируют соответствующие реакции. Это применяется при контроле работоспособности систем энергообеспечения, автоматики и телемеханики, отдельных исполнительных механизмов.

Системы тестового диагностирования обычно обеспечивают контроль ОД при производстве и ремонте.

28

28. Модели объектов дискретного пpинципа действия. Комбинационные схемы.

Диагностирование объектов дискретного принципа действия

Синтез тестов для комбинационных схем

Модели комбинационных ОД Табличная модель дискретного ОД

№	x1	x2	x3	z
0	0	0	0	0
1	0	0	1	0
2	0	1	0	1
3	0	1	1	0
4	1	0	0	0
5	1	0	1	0
6	1	1	0	1
7	1	1	1	1

Функциональные аналитические модели:

- в совершенной дизъюнктивной нормальной форме

- в минимальной дизъюнктивной нормальной форме

- в скобочной форме

Структурно-функциональная модель дискретного ОД комбинационного типа

Графическая модель – логическая сеть:

• Множество логических элементов

• Множества входных и выходных полюсов

• Соединения входных и выходных полюсов со входами и выходами элементов

• Соединения элементов между собой