Глава 2. Алгоритмы диагностирования
§1. Диагностические таблицы
Диагностические таблицы (иногда говорят – таблицы неисправностей) это форма установления зависимости между состояниями объекта и диагностическими признаками. При этом используется ряд предположений, о которых будет сказано ниже, и следующий порядок составления таблиц.
1. Объект разбивается на n элементов в соответствии с желаемой глубиной диагностирования. Считается, что объект находится в одном и только в одном из (n + 1) состояний: S0 − объект исправен (возможно, «работоспособен»), S1 – неисправен (неработоспособен) элемент 1, S2 − неисправен элемент 2, … , Sn − неисправен элемент n. Таким образом, допускается только два состояния каждого элемента («исправен»-«неисправен»), а также наличие не более одного неисправного элемента. Если проводится диагностирование заведомо неисправного объекта, состояние S0 можно не рассматривать.
2. Выбирается m диагностических признаков (далее будем говорить «параметров»), каждому из которых сопоставляется логическая переменная Zj (j = 1, 2, … m), принимающая значение 1, если параметр соответствует установленным требованиям (находится в допустимых пределах) и 0 в противном случае. Сами параметры будем обозначать теми же символами Zj.
3. Составляется бланк диагностической таблицы, содержащий (n + 1) столбцов, каждый из которых отвечает одному из состояний, и m строк, каждая из которых соответствует одному из диагностических параметров. Если состояние S0 исключено, то в таблице n столбцов.
Диагностические параметры |
Состояние |
|||
S0 |
S1 |
…. |
Sn |
|
Z1 |
1 |
|
|
|
Z2 |
1 |
|
|
|
… |
… |
|
|
|
Zn |
1 |
|
|
|
4. Таблица заполняется по столбцам. Предполагается, что объект находится в состоянии S1, и в поле таблицы, соответствующее переменной Z1, заносится значение 1, если в данном состоянии 1-й диагностический признак соответствует установленным требованиям, и 0 в противном случае. Аналогично заполняются все поля данного столбца. Эта процедура повторяется для столбцов S2 , … , Sn. Столбец S0 заполняется только единицами, поскольку при исправном состоянии объекта все диагностические признаки должны соответствовать установленным требованиям.
Рассмотрим пример.
Пусть в системе регулирования температуры
выделены следующие элементы (рис. ).
Сплошными линиями показан тракт прохождения сигналов, а пунктирными – каналы питания. В качестве диагностических параметров выбраны напряжения на выходе измерительной схемы (логическая переменная Z1), на выходе усилителя (Z2) и на выходе блока питания (Z3).
Диагностическая таблица имеет следующий вид.
Диагностические параметры |
Состояние |
||||
S0 |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
|
Z1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Z2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Z3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Таблицу можно покритиковать с точки зрения логики влияния элементов на диагностические параметры, но ради простоты изложения от критики воздержимся.
Процедура диагностирования по таблице предусматривает выбор какого-либо диагностического параметра, определение значения соответствующей ему логической переменной (обычно – путем измерений и сравнения с требуемыми значениями) и формулировку выводов о состоянии объекта. Если однозначного вывода сделать не удается, то рассматривается следующий параметр и так до тех пор, пока не получается однозначный вывод или пока не исчерпываются все параметры.