Тема 3.2. Функциональная диагностическая модель

При поиске неисправности аппаратуру представляют в виде функциональной модели. Строят несколько функциональных моделей: для устройства в целом с глубиной поиска неисправности до блока или модуля, для каждого блока или модуля, с глубиной поиска до каскада или отдельного компонента.

Исходными данными для построения функциональной диагностической модели являются:

1. Функциональная схема объекта контроля и диагностики.

2. Принципиальная схема объекта контроля и диагностики.

3. Описание процессов, протекающих в объекте диагностирования.

4. Заданная глубина поиска неисправностей.

При построении функциональной модели пользуются следующими правилами:

1. В каждом функциональном элементе должны быть известны значения (номинальные допуски) входных и выходных параметров, их функциональная зависимость и способ контроля.

2. Функциональный элемент модели объекта диагностирования считается неисправным, если при всех входных сигналах, лежащих в допустимых пределах, на его выходе появляется сигнал, значение которого выходит из допустимых пределов.

3. Значения внешних входных сигналов всегда находятся в пределах допусков.

4. Линии связи между функциональными элементами считаются абсолютно надежными.

5. Любой функциональный элемент модели может иметь только один выходной сигнал при произвольном конечном числе входных сигналов. Если у блока несколько выходов, то такой блок разбивается на несколько блоков по числу контролируемых выходов. У каждого блока оставлены только те входы, которые формируют данный выход. Функциональная модель выполняется в виде графической схемы, на которой каждый функциональный элемент обозначается в виде прямоугольника с некоторым количеством входных сигналов (входных стрелок) и одним выходным сигналом (выходной стрелкой).

6. При выходе из допустимых пределов хотя бы одного из входных сигналов появляется выходной сигнал, который также выходит из допустимых пределов.

Выход любого функционального элемента можно соединять с любым числом входов, а вход любого элемента соединяют только с одним выходом.

Входы, не соединенные ни с одним выходом, называются внешними. Они передают внешнее воздействие на диагностируемый объект. Внешнее воздействие обозначается через x_ij, где i – номер функционального элемента, j – номер входа этого элемента. Вход функционального элемента обозначается z_i, где i – номер функционального элемента.

На рис. 3.2.1 изображена функциональная схема радиоэлектронного устройства, а на рис. 3.2.2 – его функциональная диагностическая модель.

Рисунок 3.2.1.

Рисунок 3.2.2.

Функциональная диагностическая модель используется для построения матрицы состояния.

Тема 3.3. Построение таблицы неисправностей или матрицы состояний

В системе маловероятно одновременное появление двух отказов. Для каждого элемента возможны два альтернативных исхода (исправен – неисправен).

Число различных состояний диагностируемой системы с учетом отказов одновременно одного функционального элемента сводится в таблицу состояний или матрицу неисправностей. Число строк матрицы равно числу функциональных элементов системы. Число столбцов равно числу выходных сигналов системы.

Пусть неисправен i-й функциональный элемент. Этому состоянию соответствует недопустимое значение выходного сигнала z_i и на пересечении s_i строки и z_i столбца записывается 0. Если при этом любой j-й функциональный элемент имеет так же недопустимое значение z_j, то на пересечении s_i строки и z_j столбца так же записывают 0. Если значение выходного сигнала в допуске, на пересечении записывают 1.

Полученная матрица неисправностей используется при разработке программ поиска неисправностей.