Мтуси лабораторная работа № 3 по курсу «диагностика и надежность» изучение диагностических моделей

ЗАДАНИЕ

1. Изучить теоретическую часть

2. Решить задачи

3. Ответить на поставленные вопросы

Теоретическая часть

3.1. Классификация диагностических моделей

Как правило, технические объекты — сложные системы. У каж­дого объекта свое назначение, общее же у всех объектов одно — полное выполнение возложенных на объект функциональных за­дач.

Очевидно, что моделирование является одним из самых надеж­ных методов и эффективных инструментов исследования, как про­стых так и сложных технических систем, на всех этапах их жизнен­ного цикла. Общепринятое понятие модели, к сожалению, не наработано. Но с инженерно-технической точки зрения, а тем бо­лее научной, определение «модель объекта» все же имеет точное се­мантическое (смысловое) содержание, а будучи дополнено сопровождающими определениями из обширного спектра классификато­ров -- становится предельно ясным понятием. Поэтому с учетом вышеуказанного, можно ограничиться определением, что модель объекта или процесса представляется [20, 34, 149] некой формализонанной сущностью (например, множеством параметров и их взаи­мосвязей), характеризующей какие-либо определенные свойства реального объекта (процесса), представленные в приемлемой или на­глядной форме. Важно отметить, что между объектом и моделью существует связь: модель в основе своей отражает реальность объ­екта и позволяет в определенных пределах, близких к истине, ими­тировать свойства объекта, вызывающие у исследователя аналогич­ные ощущения и представления.

Диагностические модели (ДМ) — это модели объ­ектов, процессов диагностирования, т.е. их формализованные опи­сания, которые являются исходными для определения и выполне­ния алгоритмов диагностирования. Иначе говоря, ДМ следует рас­сматривать как совокупность методов построения математической модели, определяющей также методику формирования способов и алгоритмов определения технического состояния объекта.

Диагностическая модель может быть задана в двух формах. Первая явная форма модели - это совокупность формальных описаний исправного и работоспособного объекта и всех его не­исправных и неработоспособных состояний. Вторая неявная фор­ма модели — представляет собой, в отличие от первой какое-либо только одно формальное описание объекта, математические моде­ли его физических неисправностей и правила или алгоритм полу­чения по этим данным других нужных описаний, характеризую­щих иные состояния. Как правило, задается математическая мо­дель исправного ОД, на базе которой можно построить модели неисправных состояний.

1

Технические системы, как объекты моделирования, обладают функциональным разнообразием, конструктивной сложностью, широким спектром решаемых ими задач, высокой стоимостью от­казов и высокой степенью автономности. Поэтому, классификация моделей, как рациональных описаний, наиболее тесно связана с самими структурами объектов. ДМ условно разделяются на следующие группы:

1. Непрерывные модели, представляющие объект и протекаю­щие процессы в непрерывно меняющемся времени, которое являет­ся аргументом определенных функций. Непрерывные ДМ — это в основном алгебраические или дифференциальные линейные и нели­нейные уравнения, включая передаточные функции.

2. Дискретные модели, определяющие состояния ОД для последовательности дискретных значений времени, как правило, без уче­та характера протекающих в промежутках процессов. Данные мо­дели обычно представляются конечно-разностными уравнениями или конечными автоматами и используются для описания цифровых и импульсных устройств.

3. Гибридные модели, описывающие реальные объекты, вклю­чающие как устройства непрерывного действия аналоговые, так и импульсные (цифровые) устройства.

4. Специальные модели, характеризующие большую группу мо­делей, построение которых определяется самой спецификой объек­тов и особенностями диагностического обеспечения. К данной группе можно отнести функциональные модели, модели характери­стик, информационных потоков и т.д.

Подчеркнем, что по методам представления взаимосвязей меж­ду состоянием объекта, его составными элементами и параметрами выходных сигналов методы построения моделей можно разделить на логические, графоаналитические, аналитические и информаци­онные.