6.4. Основные способы построения алгоритмов поиска неисправностей
При построении алгоритма способом последовательного функционального анализа предварительно определяются, исходя из назначения информационной системы, основные параметры, характеризующие исправность системы. Последовательно контролируя сигналы на выходе каждого элемента системы, можно определить неисправный элемент.
Способ последовательного функционального анализа прост, нагляден. Полученный с использованием этого способа алгоритм поиска неисправностей не оптимален ни во времени, ни по средним затратам.
Способ половинного разбиения используется при разработке алгоритмов поиска неисправностей в информационных системах с последовательно соединенными элементами.
Диагностируемая информационная система, состоящая из N последовательно включенных элементов, неработоспособна из-за отказа i-го элемента (i = 1, 2, … , N). Целесообразно контролировать такой выходной сигнал, который разбивает объект диагностики пополам. Каждый последующий параметр для контроля выбирается аналогично, т. е. делят пополам образующуюся систему после выполнения предыдущей проверки, в зависимости от результатов её исхода.
Пример 2.
Для устройства, функциональная схема которого приведена на рис. 6.5, способом половинного разбиения построить алгоритм поиска неисправностей.
X
11
Z1 Z2
Z3 Z4
Z5 Z6
Z7
Z8
Рис. 6.5
Первым контролируется выходной сигнал Z3, который разбивает диагностируемый объект пополам. При положительном исходе (Z3 в допустимых пределах) принимают, что функциональные элементы 1, 2, 3, 8 исправны, а неисправность находится в элементах 4, 5, 6, 7. Следующим будет контролироваться выходной сигнал Z5 и т. д. При отрицательном исходе контроля сигнала Z3, следующим контролируется сигнал Z2 и т. д.
На рис. 6.6 изображена схема поиска неисправностей в диагностируемом устройстве.
0 1
0 1 0 1
0 0 1 0 1
1
0 1
Рис. 6.6
На рисунке цифрами в квадратах от 1 до 8 обозначены функциональные блоки Z1, Z2, …, Z8 обозначают выходные сигналы. Цифры 1 и 0 соответствуют сигналам «в допуске» и «не в допуске». Такой метод называют методом дихотомии или методом половинного спуска.
Способ построения алгоритма поиска неисправностей на основе информационного критерия позволяет выбрать минимальное количество контролируемых параметров и определить последовательность их контроля.
Исходные данные для этого способа задаются в виде функциональной модели диагностируемой системы и таблицы неисправностей. Таблицы составляются в виде транспонированной матрицы состояний, где столбцы соответствуют всем возможным состояниям диагностируемого объекта, а строки – выходным сигналам функциональных элементов. Контроль может иметь два исхода: параметр в допуске – 1, или параметр не в допуске – 0.
Диагностируемый объект разделяется на N элементов, вероятности состояний которых одинаковы.
P(S1) = P(S2) = … = P(SN) = 1/N.