Условия работоспособности объектов. Контроль работоспособности.
Состояние ОД характеризуется совокупностью диагностических признаков. Так, условия работоспособности по одному параметру непрерывных объектов задаются неравенствами, которые ограничивают его значения, например, с одной стороны:
(Rи > 50 Мом, сопротивление изоляции);
(Rи 50 Мом, сопротивление изоляции);
(Rи < 50 Мом, сопротивление изоляции).
Если состояние ОД определяется несколькими диагностическими признаками, то задача контроля работоспособности сводят к проверке рассмотренных выше неравенств для каждого из параметров. Например, контроль состояния ОД может осуществляться по показателям переходной характеристики (рис. 13.4):
Рис. 13.5. Переходная характеристика
На рис.13.4 приянты следующие обозначения: - величина перерегулирования; - статическая точность; - число колебаний; - крутизна; - время переходного процесса
Для решения задачи контроля в этом случае необходимо задать условия работоспособности вида , , , , (индекс “доп” означает допустимое значение).
Если в качестве диагностических признаков рассматривает характеристика вида , где и входныая и выходная переменные, то условия работоспособности определяются значением отклонения текущей характеристики от номинальной . При этом сходства и различия этих характеристик определяется следующими критериями:
1. Критерий среднего отклонения
.
Недостатком этого критерия является одинаковая чувствительность как к величине абсолютного отклонения, так и к длительности интервала, не котором оценивается отклонение.
2. Критерий среднеквадратичного отклонения
.
Этот критерий более чувствителен к величине отклонения, чем к длительности интервала, на котором отклонение оценивается. Он наиболее часто используется на практике.
3. Критерий равномерного приближения
.
При этом критерием близости является максимальное отклонения на интервале
. Если максимальное отклонение мало, то на всем интервале определения функции и будут мало отличаться друг от друга. Все эти критерии определяющие условия работоспособности ОД сводятся к неравенству где от – допустимое отклонение, а – вид критерия.
В случае дискретных ОД они рассматриваются как преобразователи наборов входных воздействий в выходные , где . Причем при рабочем диагностировании равно числу входных рабочих воздействий. При тестовом диагностировании входные воздействия определяются из условия срабатывания всех элементов в ОД.
Каждый набор имеет вид
где и - значения напряжений на соответствующем входе и выходе, - число входов, - число выходов. Обычно в качестве и рассматриваются сигналы 0 и 1 (0 – напряжение отсутствует, 1 – напряжение имеется). Поскольку каждому входному набору соответствует определенный выходной набор , то условием работоспособности такого дискретного ОД является соответствие всех возможных входных наборов выходным наборам ., т.е. .
При рабочем диагностировании - рабочие воздействия.
При тестовом диагностировании для проверки условий работоспособности необходимо построить минимальную входную последовательность наборов, позволяющую оценивать состояния всех элементов объекта. Например, в случае комбинационной схемы (рис. 13.5) объект имеет четыре входа , входной набор , один выход , выходной набор реализует функцию
.
Рис. 13.6. Комбинационная схема
Проверка элементов схемы (рис.13.5) осуществляется подачей сигналов 1 на входы элемента. Для срабатывания всех элементов объекта необходимо наличие двух единиц. Этому соответствует следующая таблица состояний:
Таких наборов оказывается шесть. Из таблицы видно, что для срабатывания всех элементов объекта достаточно четырех входных наборов ( ), а именно , , , , или , , , , так как 2-й и 3-й, 4-й и 5-й наборы адекватны по воздействию на объект. Таким образом, минимальная тестовая последовательность, достаточная для проверки условия работоспособности, включает четыре вектора или , а условия работоспособности представляют соответствия
; ; ; .
Следует иметь в виду, что в объектах, охваченных отрицательно обратной связью, влияния возникшего дефекта проявляется незначительно при определении состояния ОД по выходу.
Например. Передаточная функции ОД, представленного на рис 13.7. имеет вид
, (13.1)
где - передаточная функция объекта; - передаточная функция звена с обратной связью.
Рис. 13.7. Объект диагностирования с обратной связью
После деления числителя и знаменателя правой части выражения (13.1) на имеет место
. (13.2)
Если коэффициент усиления по модулю велик, что характерно для реальных объектов, то можно считать, что
(13.3)
Так, если , а , то изменение на 50% изменит с 0.9901 до 0.9804.
Таким образом, дефекты, возникающие в самом объекте по выходному сигналу, могут быть не обнаружены.
Иная картина – при наличии дефекта в цепи обратной связи.
Выходной сигнал связан для рассматриваемого ОД с входным следующим образом:
. (13.4)
Если считать, что изменяется только и , то дифференцирование выражения (13.4) дает:
. (13.5)
Деление (13.5) на (13.4) приводит к следующему результату:
. (13.6)
Так как значителен, то выражение (13.6) может быть представлено в виде:
(13.7)
т.е. относительное изменение выходного сигнала пропорционально относительному изменению в цепи обратной связи.
Следовательно, дефекты, возникающие в объекте, не обнаруживаются при контроле состояния по выходу. Дефекты, возникающие в цепи обратной связи, можно обнаружить при контроле выходного сигнала. В этом случае выявить наличие дефекта удается при размыкании цепи обратной связи.
Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 2109;