Файл: Уманский А.И. Обнаружение неисправностей в сложных электротехнических системах учебное пособие.pdf

Скачать файл (4,18Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 47

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Н ,■ =-?(*■ <)LЕ= /л .,i °9 4 .

- р и = о ) £ р к=0( ^ ) ю § р . =0( 5 ^ ,

		6= I
где /^.= I (s-)	-	условная вероятность	с -го	состояния системы
!		при условии, что параметр		ос	в норме;
Р . о (5.)	-	условная вероятность	ь-го		состояния системы
1		при условии, что параметр		%	не в норме;
Подставив		значение н и и в выражение (7 .3 ), будем окон
чательно иметь:

Jr = ~ L P(s.)logP(s.)+P(oc=l) £			Р (sL) Log Px=t(s.) +
£=!		Ы
+ P M ) 2 p jta 0 (si ) io 9 PI			. 0 (s l ) .	(7-6)
Последовательный способ может быть проиллюстрирован на од
ной из его реализаций,	в	основе которой лежит модель,		предло
женная Е.Клетским [Ю]	,	где вводится понятие "информационное
состояние системы".

Пусть диагностируемая система характеризуется следующей матрицей влияния:

'''''''^ ^ Э л ем ен т ы		е 1	е 2	е з	е 4	е 5
Про в е р к и ^ '" '-'-^ ^		е 1	е 2	е з	е 4	е 5
HL,		I	0	0	0	0
9	*	О	I	0	0	0
* 3		0	0	I	0	0
* 3		0	0	0	I	0
		0	0	0	I	0
_________Ъ		О	0	0	0	I
_________Ъ		I	I	0	0	I
		I	I	0	0	I
Игу		I	I	I	0	0
		0	0	I	I	0
________		0	.0	0	I	I
________

Из матрицы следует, что система состоит из пяти элементов, которые образуют четыре функциональные группы. Всего в системе

можно выполнить девять различных проверок. В целях упрощения предположим, что в системе одновременно может отказать только один элемент. Это означает, что система может находиться в одном из пяти состояний, содержащихся в нижеприведенной матри це состояний.

^ ~ " \Э л е м е н т ы	е1	ег	ез
Состояния"''^-^^^	е1	ег	ез	б4	е 5
5,	0	I	I	I	I
Sг	I	0	I	I	I
s 3	I	I	0	I	I
S*	I	I	I	0	I
S s	I	I	I	I	0

В матрице состояний каждое состояние системы обозначается


комбинацией из пяти (по числу		элементов) знаков. При этом знак
I приписывается исправному, а		знак 0	неисправному состоянию
элементов системы.
Любая из	проверок, записанных в		строках матрицы	влияния,
делит систему	на две части. После каждой проверки в			зависимо

сти от ее исхода системе можно приписать одно из двух инфор мационных состояний. Каждое информационное состояние может быть обозначено комбинацией из пяти (по числу элементов в системе) знаков. Для обозначения информационного состояния элементов системы употребляется три вида знаков:

I - элемент исправен; О - элемент неисправен;

X - состояние элемента не установлено.

На рис.2 .7 .2 приведена схема поиска отказавшего элемента в рассматриваемой системе последовательным способом. Начальное информационное состояние системы обозначено XXXIX, так как все ее элементы относятся к непроверенным. Первая проверка, преду смотренная данной схемой ( Tlg - 00110), выявляет состояние

элементов е3 и . бет результат этой проверки положительный,


то эти элементы считаются			исправными. В этом случае информа
ционное состояние системы			будет иметь	следующее обозначение:
IXIIX.	Вели же	проверка имеет отрицательный результат, то эле
менты	е , , е 2	, е 5 считаются исправными, а состояние элементов
е з и	будет	неопределенным. В этом		случае информационное

состояние системы будет иметь такое обозначение: IIXXI. Оче редная проверка должна выбираться из возможных ( записанных в

матрице	влияния)	проверок с учетом информационного состояния
системы. Так, если система находится			в состоянии XXIIX,	то
можно в	качестве	очередной назначить	проверку 00011 (	).

Рис.2 .7 .2

Если же система окажется в состоянии IIXXI, то следующей про веркой может быть 00100 ( зи3 ). Аналогачным образом могут быть получены все конечные (указанные в матрице) состояния диагно стируемой системы.

2 .8 . Комбинационный способ

Суть комбинационного способа локализации неисправностей состоит в том, что обнаружение любого неисправного элемента системы осуществляется на основе логического анализа, который проводится после выполнения всей программы (комбинации) прове рок. Каждая проверка при этом устанавливает состояние одной какой-либо части диагностируемой системы.

Так как рассматриваемый способ предусматривает проведение стандартного набора проверок вне зависимости от фактического

состояния системы, то процесс локализации неисправностей, ко торый реализует этот способ, будучи некритичным в отношении очередности выполнения отдельных проверок, является процессом с фиксированным моментом его окончания.

Процессы локализации неисправностей, реализующие комбина ционный способ, по существу являются процессами распознавания состояния системы по совокупности признаков - исходов стандарт ного набора проверок.

Задача распознавания образов, как известно [1б], может быть сформулирована в следующем виде: статистическими или де терминированными методами распознать конечное количество клас сов (образов), характеризующихся конечным числом признаков.

В случае применения статистической модели распознавания должны быть априорно заданы вероятности классов и распределе ния вероятностей значений признаков.

Рассмотрим в упрощенном виде, как модель распознавания об разов может быть интерпретирована с целью решения задач техни ческой диагностики. Множество неисправных состояний, в которых может находиться система, соответствует конечному множеству распознаваемых классов, а результаты проводимых проверок - признакам, характеризующим эти классы.

Проблемой практического применения детерминированной моде ли является отыскание признаков, позволяющих однозначно раз личать распознаваемые состояния диагностируемой системы. Ис пользование не только детерминированных, но и случайных призна ков позволяет резко увеличить число распознаваемых состояний. Однако основой использования статистической модели, которая наи

более		полно соответствует особо сложным системам, является на
личие представительной статистики, т .е . достаточного количест
ва	данных по отказам систем, которые собираются применительно
к	задачам моделирования процесса локализации неисправностей. *
	В терминах теории множеств [3]		сущность комбинационного
способа может быть изложена посредством следующей модели:
	I.	Диагностируемая система	может находиться в одном из мно
жества попарно различных состояний

Каждому состоянию соответствует отказ одного или нескольких

элементов. Вели система состоит из N элементов, то

Л т

2. Структурная схема системы позволяет выполнить множе во попарно различных проверок

Каждая из множества П проверок может иметь два исхода: положи тельный, если проверяемый параметр находится в заданных преде лах, и отрицательный в случае отклонения параметра за допусти мые пределы.

3. Элементы множества S и 77 составляют множество

<=■ а	,	<л . *= и
Каждой паре (s .,<д.)			соответствует один из двух исходов.			Это
условие	о з н а ч а е т , п р и данном состоянии s i			результат	про
верки диагностируемой системы определяется однозначно.
4.	Два	состояния s.	и sH будут различимы на множестве		П	,
если существует по крайней мере одна проверка				<д.е/7 , исход

которой при этих состояниях будет' различным. В противном случае состояния s- и sH будут неразличимы, т .е . по результатам всех проверок из П нельзя установить в каком из этих двух указан ных состояний находится диагностируемая система.

5. Диагностический тест представляет собой множество про


верок В £ П ,	на котором любые пары состояний будут различимы
Тест Д будет	элементарным, если всякое		подмножество ДсДне
является диагностическим тестом. Тест,			содержащий минимальное
количество проверок,		является минимальным ( Д т ^п) .
йюжества	5, Л , а	также исходы проверок удобно представить