2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

2.1 Виды систем технической диагностики

Понятия «техническая диагностика» и «контроль технического состояния» определяются согласно ГОСТ [7].

Объект диагноза (ОД) представляют в виде устройства (рис.2.1), имеющего входы и доступные для наблюдения выходы. Процесс диагноза представляет собой последовательность операций, каждая из которых предусматривает подачу на входы объекта некоторого воздействия и определения на выходах реакции на это воздействие. Такую элементарную операцию называют проверкой p. В качестве выходов наблюдения могут служить основные или рабочие выходы системы, а также и дополнительные (контрольные) выходы.

Объект диагноза

Рис. 2.1.

Совокупность проверок, позволяющую решать какую-либо из задач диагноза, называют тестом: Т=p₁,p₂,....p_n. под длиной теста L понимают число входящих в него проверок.

По назначению тесты делят на проверяющие и диагностические. Проверяющий тест Т_n - это совокупность проверок, позволяющая обнаружить в системе любую неисправность из заданного списка (множества). Проверяющий тест решает задачи проверки работоспособности (в список включают только те неисправности, которые приводят к отказу системы).

Диагностический тест Т_Д- это совокупность проверок, позволяющая указать место неисправности с точностью до классов эквивалентных неисправностей. Он позволяет решать задачу поиска неисправностей.

С помощью теста строят процедуру диагноза, в основе которой лежит алгоритм диагноза, представляющий собой последовательность элементарных проверок, составляющих тест, и правила анализа результатов этих проверок. Алгоритм диагноза реализуется специальными устройствами, называемыми средствами диагноза. Взаимодействующие между собой объект диагноза и средства диагноза образуют систему диагноза.

Рекомендуемые материалы

В общем случае процесс диагноза представляет собой многократную подачу на объект определенных входных воздействий и многократное измерение и анализ ответов (выходных сигналов) на эти воздействия, которые могут поступать на входы объекта от средств диагноза или являться внешними (рабочими) сигналами, определяемыми рабочим алгоритмом функционирования устройства. Измерение и анализ ответов объекта всегда осуществляется средствами диагноза.

Системы технической диагностики, по своему функциональному назначению, подразделяются на два вида:

1. Тестовые.  К ним относятся стационарные системы технической диагностики СТД, устанавливаемые,  как правило, в специализированных помещениях, например, ремонтно-технологических участках, контрольно-измерительных пунктах и т.д.

2. Функциональные. Это, как правило, встроенные системы технической диагностики, контролирующие правильность работы аппаратуры ЖАТ.

Система тестового (а) и функционального (б) диагнозов

Рис. 2.2.

Система тестового диагноза предусматривает взаимодействие между средствами диагноза СД и объектом диагноза ОД (рис.2.2.а). Тестовые воздействия ТВ на ОД поступают только от СД. Поэтому как состав, так и последовательность подачи этих воздействий можно выбирать исходя из условий эффективности организации процесса диагноза. При этом каждое очередное воздействие можно назначать в зависимости от ответов О объекта на предыдущие воздействия. Воздействия в такой системе называют тестовыми.

В системе функционального диагноза (рис.2.2.б) СД не формирует воздействий на ОД. На ОД и СД поступают только рабочие воздействия РВ, предусмотренные рабочим алгоритмом функционирования объекта. Система диагноза работает в процессе рабочего функционирования и поиска неисправностей, нарушающих нормальное функционирование.

Схемы систем тестового (а) и функционального (б) диагнозов

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Сравнение систем AQL и ПРП.

Рис. 2.3.

В функциональной схеме системы тестового диагноза (рис.2.3.а) блок управления БУ служит для хранения алгоритма диагноза и управления работой средств диагноза. Источник воздействия ИВ вырабатывает воздействия a_j элементарных проверок, входящих в тест, и в соответствии с алгоритмом диагноза в определенной последовательности подает их через устройство связи УС на объект диагноза ОД, а также на модель объекта диагноза МОД. Блок МОД вырабатывает информацию о возможных технических состояниях объекта в виде возможных результатов b_j^* элементарных проверок, входящих в тест. Объект диагноза в ответ на воздействия a_j формирует фактические результаты b_j элементарных проверок, которые через устройство связи УС и измерительное устройство ИУ поступают на вход блока расшифровки результатов БРР. В этом блоке сравниваются результаты элементарных проверок, снимаемых с выходов ОД и формируемых МОД. Результат сравнения запоминается в БРР, после чего БУ назначает очередную элементарную проверку, входящую в тест. Если назначение очередной проверки зависит от результата предыдущей, то между блоками БРР и БУ устанавливается прямая связь (показана штриховой линией).

В функциональной схеме системы функционального диагноза (рис.2.3.б) рабочие воздействия a_j поступают на основные входы объекта ОД, с которого снимаются сигналы y_j управления средствами УС диагноза и сигналы b_j ответов ОД на воздействия a_j. Сигналы y_j управляют блоками БУ и МОД в зависимости от режима работы объекта, при этом на входы МОД поступают воздействия a_j. Между блоками БРР и ОД устанавливается прямая связь, если на систему диагноза возлагается защита объекта управления от неправильного воздействия со стороны ОД при его повреждениях.

В конечном итоге процедура диагноза сводится к сравнению работы идеального устройства (задается модель ОД) и реального исследуемого устройства. Число неисправностей в реальном устройстве, как правило, велико, поэтому процедура диагноза сложна и требует большого числа измерительных и вычислительных операций. Для проведения процедуры диагноза требуется решение основных задач: выбор и построение модели ОД, синтез теста, построение алгоритма диагноза, синтез и реализация средств диагноза.