7.4 Разработка алгоритмов оценки вида технического состояния и поиска места отказа
Для разработки алгоритма оценки вида технического состояния системы питания (работоспособное или неработоспособное) необходимо определить минимальную проверяющую совокупность точек контроля. Она равна наименьшему числу строк таблицы состояний, содержащих нулевые значения выходов для всех возможных состояний S1, S2,…, Sn. Для нашего случая это проверки П4, П6, П7, П8, П13, П14, П15, П16, П17. Возвращаясь через логическую и структурную модели к функциональной схеме, определяем, что необходимо проверять топливоподкачивающий насос, ТНВД и все форсунки. Оценка вида технического состояния системы питания будет заключаться в том, что после проведения этих проверок, если хотя бы одна из них даст значение «0» (диагностический параметр будет иметь значение, превышаемое допустимое), то система имеет неисправность. Если все проверки дадут значение «1» – то это может быть лишь в случае S0 , когда система работоспособна.
Для построения алгоритм поиска отказов исходными данными будут являться таблица состояний и вероятность отказов элементов системы питания. Вероятности состояний наиболее ответственных элементов, таких как фильтры, топливоподкачивающий насос, ТНВД принимаем равными 0,1 – 0,25; форсунок – 0,05 – 0,1. Фильтр предварительной очистки топлива (бак) P1=0,12, термостат P2=0,08; топливоподкачивающий насос P4=0,1; фильтр тонкой очистки топлива P5=0,2; ТНВД P6 = 0,25; форсунки P7 = P8 = P9 = 0,05.
Вероятности остальных состояний принимаются одинаковыми по выражению:
(7.5)
где
– сумма вероятностей отказов основных
элементов;
– количество
оставшихся состояний (отказов).
Сумма вероятностей всех состояний S1, S2,…, Sn равняется 1.
Строим дерево поиска отказов. Оно представлено на рисунке 7.8.
|
|
0,12 |
0,04 |
0,04 |
0,05 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S0 |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,16 |
П3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,16 |
П4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,21 |
П5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,26 |
П6 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,36 |
П7 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,36 |
П8 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,41 |
П9 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,41 |
П10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,41 |
П11 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,41 |
П12 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,435 |
П13 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,435 |
П14 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,435 |
П15 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,435 |
П16 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0,435 |
П17 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0,435 |
R=1
R=0
Б
А
Рисунок 7.7 – Дерево поиска отказов
А
|
0,12 |
0,04 |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
0,025 |
|
|
S1 |
S3 |
S5 |
S6 |
S9 |
S12 |
Pсум |
П1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,16 |
П4 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П5 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,26 |
П6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,26 |
П8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,41 |
П10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П13 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,41 |
П14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
П17 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,36 |
R=0
R=1
|
0,12 |
0,04 |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
|
|
S1 |
S3 |
S5 |
S6 |
S9 |
Pсум |
П1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,16 |
П4 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П5 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,26 |
П6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,26 |
П8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
П17 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,36 |
R=0
R=1
ВА
Продолжение рисунка 7.7
ВА
R=1
R=0
|
0,12 |
0,04 |
0,1 |
0,1 |
|
|
S1 |
S3 |
S5 |
S6 |
Pсум |
П1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,16 |
П4 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,12 |
П5 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,26 |
П7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,26 |
|
0,12 |
0,04 |
0,1 |
|
|
S1 |
S3 |
S5 |
Pсум |
П1 |
0 |
1 |
1 |
0,12 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
0,12 |
П3 |
0 |
0 |
1 |
0,16 |
П4 |
0 |
1 |
1 |
0,12 |
R=1
|
0,12 |
0,04 |
|
|
S1 |
S3 |
Pсум |
П1 |
0 |
1 |
0,12 |
П2 |
0 |
1 |
0,12 |
П4 |
0 |
1 |
0,12 |
R=0
R=0
R=1
Продолжение рисунка 7.7
Б
|
0,04 |
0,05 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S2 |
S4 |
S7 |
S8 |
S10 |
S11 |
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,04 |
П3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,09 |
П5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П7 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,1 |
П8 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П13 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,025 |
П14 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,075 |
П15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,075 |
П16 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0,075 |
П17 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0,075 |
R=0
R=1
Г
Продолжение рисунка 7.7
Г
|
0,04 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S2 |
S4 |
S8 |
S10 |
S11 |
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,04 |
П3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,09 |
П5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П13 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,025 |
П14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,075 |
П15 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,075 |
П16 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0,075 |
П17 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0,075 |
Д
R=0
R=1
Е
Продолжение рисунка 7.7
Е
|
0,04 |
0,05 |
|
|
S2 |
S4 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
0 |
1 |
0,04 |
П3 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
1 |
1 |
0,0 |
П9 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
0,0 |
П11 |
1 |
1 |
0,0 |
П13 |
1 |
1 |
0,0 |
П14 |
1 |
1 |
0,0 |
П15 |
1 |
1 |
0,0 |
П16 |
1 |
1 |
0,0 |
П17 |
1 |
1 |
0,0 |
R=1
R=0
Продолжение рисунка 7.7
Д
|
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S8 |
S10 |
S11 |
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П11 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П13 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,025 |
П14 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,075 |
П15 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,075 |
П16 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0,075 |
П17 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0,075 |
R=1
R=0
З
Ж
Продолжение рисунка 7.7
Ж
|
0,05 |
0,025 |
|
|
S10 |
S14 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
1 |
1 |
0,0 |
П9 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
0 |
1 |
0,05 |
П11 |
1 |
1 |
0,0 |
П13 |
1 |
1 |
0,0 |
П15 |
0 |
1 |
0,05 |
П16 |
1 |
1 |
0,0 |
П17 |
1 |
1 |
0,0 |
R=0
R=1
Продолжение рисунка 7.7
З
|
0,05 |
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S8 |
S11 |
S13 |
S15 |
S16 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,025 |
П15 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,025 |
П16 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0,075 |
П17 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0,075 |
R=1
R=0
К
И
К
Продолжение рисунка 7.7
И
|
0,05 |
0,025 |
|
|
S11 |
S16 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
1 |
1 |
0,0 |
П9 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
0,0 |
П11 |
0 |
1 |
0,05 |
П13 |
1 |
1 |
0,0 |
П15 |
1 |
1 |
0,0 |
П17 |
0 |
1 |
0,0 |
R=1
R=0
Продолжение рисунка 7.7
К
|
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S8 |
S13 |
S15 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0,05 |
П9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П13 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,0 |
П15 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0,025 |
П17 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0,025 |
R=0
R=1
|
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|
|
S13 |
S15 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П9 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П11 |
1 |
1 |
1 |
0,0 |
П13 |
0 |
1 |
1 |
0,025 |
П15 |
1 |
0 |
1 |
0,025 |
П17 |
1 |
1 |
0 |
0,025 |
R=0
R=1
Л
Продолжение рисунка 7.7
Л
|
0,025 |
0,025 |
|
|
S15 |
S17 |
Pсум |
П1 |
1 |
1 |
0,0 |
П2 |
1 |
1 |
0,0 |
П3 |
1 |
1 |
0,0 |
П5 |
1 |
1 |
0,0 |
П6 |
1 |
1 |
0,0 |
П9 |
1 |
1 |
0,0 |
П10 |
1 |
1 |
0,0 |
П11 |
1 |
1 |
0,0 |
П15 |
0 |
1 |
0,025 |
П17 |
1 |
0 |
0,025 |
R=0
R=1
Полученное дерево поиска отказов (рисунок 7.9) представляется в виде алгоритма, где в вершинах указываются проверки и исходящие из них исходы (реакция «0» и реакция «1»).
Рисунок 7.8 – Алгоритм поиска отказов в системе питания