2. Содержание и основные задачи испытаний рэс и эвс.

Результаты всех процедур технического анализа и испытаний в том числе, как экспериментальных процедур, реализуются, во-первых, в форме наблюдаемых (измеряемых) параметров состояния (электрических, электрофизических, физических) конкретных объектов, во-вторых, в форме вычисляемых на этой основе характеристик (показателей) качества или надежности. Первая форма представляет метрологическую, точнее физическую основу испытаний. Физическая основа испытаний является базой для данного типа процедур, учитывая присутствие в этих процедурах в явном виде комплекса внешних факторов. Вторая форма представляет математическую, точнее статистическую основу испытаний, учитывая их экспериментальный характер. Поэтому процедуры испытаний имеют явно выраженное физико-статистическое содержание. Конкретизируем физико-статистическое содержание процедур испытаний.

Экспериментальный, физико-статистический характер испытаний позволяет представить структурную модель этих процедур в виде информационно-измерительной системы (Рис.2).

Модельная

п/с

Метрологическая п/с

Вычислительная п/с

Информационная п/с

Рис.2. Структурная модель испытаний РЭС и ЭВС.

Любой инженерно-физический эксперимент, в том числе и особенно испытательный, подразумевает в качестве обязательного условия наличие определенной априорной информации об объекте. Формирование или задание априорной модели объекта испытаний в форме, пригодной для проведения соответствующего эксперимента, осуществляется в рамках модельной подсистемы испытаний РЭС и ЭВС (Рис.2.). На основе такой априорной модели в рамках метрологической подсистемы реализуется испытательный (инженерно-физический) эксперимент. Результатом такого эксперимента является первичная (измерительная) информация о параметрах состояния объекта в определенном диапазоне внешних факторов (климатических, механических, специальных), заданных в эксперименте. Эта информация является основой для вычисления характеристик (показателей) качества и (или) надежности. Такие вычисления по определенным правилам (алгоритмам) реализуются в рамках вычислительной подсистемы испытаний. Вся полученная информация, во-первых, является основой для принятия соответствующих решений по результатам испытаний в рамках определенной системы управления качеством (например, решений относительно отбраковки объектов или их допуска к эксплуатации в соответствии с нормативной документацией). Во-вторых, эта информация накапливается и классифицируется в информационной подсистеме для формирования и (или) уточнения (коррекции) априорных моделей объектов испытаний. Таким образом, информационная подсистема замыкает цепь обратной связи всей структурной модели испытаний, превращая ее в самостоятельную систему управления испытаниями в рамках соответствующей системы управления качеством.

Физическое содержание процедур испытаний определяется с одной стороны спецификой объектов испытаний, с другой стороны - задачами испытаний и находит непосредственное выражение в форме априорных моделей объектов испытаний и методике соответствующего испытательного (инженерно-физического) эксперимента. Математическое содержание процедур испытаний в соответствии с общей теорией управления можно представить в виде обобщенной идентификационной модели (Рис.3).

Объект

испытаний

Y*(t)

X (t) U

Априорная

модель

объекта

испытаний

Y (t)

Рис.3. Идентификационная модель испытаний РЭС и ЭВС.

В основе идентификационной модели испытаний лежит процедура сравнения свойств или параметров реального испытуемого объекта [вектор Y(t)^*] и его априорной модели [ вектор Y(t) ] при одинаковых внешних воздействиях [ векторX(t) ] по определенному ( в смысле математической формы ) критерию U. В зависимости от конкретной задачи испытаний U выступает либо в качестве критерия близости, либо в качестве критерия различимости (рассогласования) априорной модели и реального объекта. При этом замыкаются соответствующие цепи обратной связи, образуя самостоятельную систему управления вычислительными процессами или математической обработкой результатов испытаний. Например, в задачах исследовательских испытаний (исследование характера и степени влияния внешних факторов на РЭС) U выступает в качестве критерия близости модели и объекта с замыканием цепи обратной связи на априорную модель (“подгонка” модели под объект). В задачах контрольных испытаний (контроль РЭС на соответствие ТУ) U выступает в качестве критерия рассогласования модели и объекта с замыканием цепи обратной связи на объект (оценка соответствия или несоответствия объекта требованиям ТУ).

Математическая форма критерия U также определяется задачей испытаний, но в любом случае является определенной функцией разности сравниваемых параметров вида U= f [Y(t) – Y(t)^*], как и для всяких задач сравнения. Как правило, используется степенная функция разности f, учитывая требования нелинейного характера критерия U относительно разности сравниваемых величин. Такое требование подразумевает усиление эффекта управления по критерию U для значимых величин разности сравниваемых параметров. При этом использование четных или нечетных степеней функции f определяется необходимостью компенсации (или нет) знака разности сравниваемых параметров в конкретных задачах. В частности, распространенной математической формой критерия близости является критерий наименьших квадратов вида (скалярная форма)

U = [ y(t) – y(t)^* ]² = min.

Таким образом, идентификационная модель испытаний устанавливает определенные соотношения между априорной и апостериорной информацией об объектах испытаний и в этом смысле характеризует математическое содержание соответствующих процедур.

Основные задачи испытаний РЭС и ЭВС включают:

• оценку характера и степени влияния определенных факторов внешней среды ( климатических, механических, специальных ) на свойства и параметры объектов ( исследовательские испытания );

• оценку соответствия объектов предъявляемым эксплуатационным требованиям ТУ (контрольные или приемосдаточные испытания);

• оценку реальных и предельных состояний объектов (границ работоспособности) относительно определенного комплекса внешних факторов (определительные и граничные испытания).

Основными критериями эффективностииспытаний являются информативность и достоверность результатов испытаний. Эти критерии определяют и основные проблемы испытаний – проблему адекватности лабораторных условий испытаний реальным эксплуатационным условиям и вытекающую из нее проблему обработки и интерпретации результатов испытаний. Значимость и актуальность последней проблемы определяются ее заключительным характером относительно содержания и эффективности процедур испытаний в целом.

По виду внешнефаторных воздействий испытания классифицируют на климатические (повышенная и пониженная температура, повышенная влажность, пониженное атмосферное давление и некоторые другие специфические климатические факторы, например, морской туман), механические ( вибрации, удары, линейные ускорения), специальные, например, радиационные. Специальные виды испытаний здесь подробно не рассматриваются, учитывая специфику специальности 210201 – «Персональная электроника».