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

85

Исследуем, как зависит выбранный нами критерий оптималь­ ности от последовательности выполнения отдельных проверок. С этой целью раскроем формулу (2 .1) для двух случаев, когда бло­ ки системы проверяются в следующих последовательностях:

для случая, когда в качестве критерия оптимальности процесса локализации неисправности принято математическое ожидание стои­ мости процесса обнаружения отказавшего блока М [ с ] .

3 .3 . Стратегия I22I0

Сущность рассматриваемой стратегии состоит в расчленении диагностируемой системы на такие функциональные ее части, ре­ зультат проверки которых одно’значно определяет любой неисправ-

86

ный элемент. При этом количество выполняемых проверок не зави­ сит от того, какой элемент отказал, и составляет строго опреде­ ленный набор. Анализ результатов контроля проводится после вы- ' лолнения всех проверок. Очередность выполнения отдельных про­ верок устанавливается исходя из технологической целесообраз­ ности.

В отношении способа контроля исправности отдельных функцио­ нальных частей (функциональных групп элементов) диагностируемой системы данная стратегия не критична.

Условия оптимальности вышеприведенной стратегии получим для следующей модели.

Пусть в системе, состоящей из N элементов, одновременно мо­ жет отказать только один элемент, т .е . число неисправных со­ стояний, в которых она может находиться также равно N . Воз­ можность системы в отношении ее расчленения на отдельные функ­ циональные части задана в виде матрицы влияния. Чтобы все не­ исправные состояния системы были различимы, необходимо иметь определенное количество признаков. Целесообразно в качестве

87

верки, выполняемые в ходе ее реализации должны быть групповы­ ми. При этом количество элементов, охватываемое каждой проверкой, будет одинаковым. Оптимальный размер проверяемых групп элемен­ тов определяется следующим выражением:

(3.2)

Количественно проанализировав выражение (3.2), нетрудно заме­ тить, что

н

N +1

2

Это выражение хорошо согласуется с результатами,полученными на основе теории информации, согласно которым наиболее эффек­ тивным является половинное разбиение системы.

Итак, чтобы N неисправных состояний диагностируемой си­ стемы были различимы, необходимо выполнить не менее И проверок, каждая из которых охватывает Ь элементов.

В связи с практической реализацией рассматриваемой страте­ гии возникает задача выбора указанных И, проверок. Теоретиче­ ски максимально возможное количество проверок, охватывающих 1

элемент соответствующий этому разряду, влияет на исход провер­ ки, т .е . отказ его приводит к отрицательному (нет нормы) исхо­ ду проверки. Элементы, которые не влияют на исход проверки, в ее коде обозначаются нулями.

Для определения достаточности любого набора, содержащего К проверок, воспользуемся результатом поразрядного суммирова­ ния кодовых обозначений соответствующих проверок. Какое-либо

88

Вкачестве примера приведем систему, состоящую из 7 элемен­ тов, для которой будем иметь:

К = lo , ( z + f ) = 3

Отметим здесь, что на практике имеют место определенные трудности, связанные с тем, что матрица влияния диагностируе­ мой системы не содержит всех тех проверок, которые необходимы для выполнения вышеизложенного условия оптимальности. По этой причине предпосылки успешной реализации рассмотренной страте­ гии в конкретной системе должны закладываться еще на стадии ее проектирования. При этом необходимые функциональные группы '

элементов могут быть получены как за счет их гибкой коммутации, так и посредством подбора соответствующих возмущающих воздей­ ствий.

3 .4 . Стратегия 11:2130

Пусть дана неисправная система, состоящая из N элементов. О количестве отказавших элементов в системе ничего неизвест­ но, т.е. на него никаких ограничений не накладывается. Кон-

89

струнция системы обеспечивает подход к любому ее элементу,так что в ходе локализации неисправностей может быть проверено со­ стояние как отдельных элементов, так и их функциональных групп.

Требуется определить, какие элементы в диагностируемой си­ стеме неисправны. Эти исходные данные соответствуют условиям реализации рассматриваемой в настоящем параграфе стратегаи, сущность которой заключается в следующем:

1. Диагностируемая система расчленяется на отдельные функ­ циональные части. При этом выделяются функциональные группы, которые могут содержать от одного до N - I элементов. Коли­ чество таких групп и их состав определяется спецификой струк­ туры конкретной системы.

Так как каждой функциональной группе элементов соответст­ вует строго определенная проверка, которая устанавливает ее

симальное количество контрольных точек, а также составляется набор возможных проверок.

Нетрудно заметить, что рассматриваемая стратегия преду­ сматривает реализацию как групповых, так и поэлементных про­ верок.

2. Составляется таблица неисправностей. Для этого необхо­ димо вначале определить перечень возможных неисправных состоя­ ний системы, а затем установить исход каждой проверки при раз­ личных ее состояниях.

3. Реализуется условная программа проверок. Само собой разумеется, что данная стратегия предусматривает реализацию

числа которых должна быть выбрана следующая проверка. Рассмотрев особенности вышеприведенной стратегии, становит­

-способа промежуточных контрольных точек;

-поэлементного способа и способа функциональных групп;