Система технической диагностики динамических объектов

 

Изобретение относится к технической диагностике и может быть - прльзовано для диагностирования динамических объектов с использованием метода нелинейного функционального преобразования. Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования . Система содержит группы сумматоров 1, ограничителей 2 уровня сигнала, нелинейных элементов 3, квадраторов 4,-интеграторов 5, компараторов 6, элементы И 7, П-НЕ 8, НЕ 9 и 10. Система обеспечивает линейность в каналах диагностирования и отсутствие перекрестного взаимовлияния каналов, за счет чего достигается более точное определение состояния объекта. 2 ил. (Л с 4 с 4 4 фиг.1

„„SU„, 1401441 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g) 4 б 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

zpJ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3962161/24-24 (22) 08.,10.85 (46) 07.06.88. Бюп, Н- 21 (72) С.В.Кочетков и P.Í,Ëoïàðåâ

{53) 621.396(088.8) (56) Киселев Н.В., Сечкин В.А. Техr ническая диагностика методами нелинейного преобразования. Л.: Энергия, 1980, с. 16.

Авторское свидетельство СССР

У 1182493, кл. 4 05 В 23/02, 1984. (54) СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для диагностирования динамических объектов с использованием метода нелинейного функционального преобразования. Цель изобретения— повышение достоверности диагностирования ° Система содержит группы сумматоров 1, ограничителей 2 уровня сигнала, нелинейных элементов 3, квадраторов 4,:интеграторов 5, компараторов 6, элементы И 7, И-НЕ 8, НЕ 9 и 10. Система обеспечивает линейность в каналах диагностирования и отсутствие перекрестного взаимовлияния каналов, за счет чего достигается более точное определение состояния объекта. 2 ил.

1401441

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для технического диагностирования динамических объектов с исполь5 зованием метода нелинейного функционального преобразования.

Целью изобретения является повышение достоверности диагностики за счет более точного определения состояния объекта.

Повышение достоверности диагностики заключается в том, что при достаточно малых значениях отклонений реального динамического объекта от эталонного, т.е. при отказах, вызванных уходом параметров за допуск на величину, не превышающую критические значения, ограничение сигнала не происходит, так как все элементы 20 в каналах диагностирования находятся в линейном режиме, что обеспечивает их номинальный режим работы и отсутствие ложного результата на вы- ходе системы. 25

Если же параметр ушел из допуска на величину, превышающую критическое значение, или произошла авария, при которой реальный сигнал полностью не соответствует эталонному, то в этом случае пороги ограничения будут превышеиыы, что приведет к перекрестному влиянию их отклонений друг на друга и к нарушению линейности в каналах диагностирования. Чтобы этого не было, разности между реальными сигналами и эталонными ограничиваются максимально допустимыми уровнями, защищающими элементы системы по насыщению Кроме того сформированный 4 по результатам ограничения логический сигнал блокирует выходные информационные сигналы по параметрам, поскольку .они не будут соответствовать действительному.изменению параметров 45 объекта и однозначно определяет наличие в динамическом объекте аварийного режима, который можно интерпретировать как неразличимый отказ по параметру или авария.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы: на фиг. 2— схема ограничителя уровня сигнала.

Система содержит группы сумматоров

1, ограничителей 2 уровня сигнала, нелинейных блоков элементов 3, квад- 55 раторов 4, интеграторов 5, компараторов 6, элементы И 7, ИЛИ-НЕ 8, НЕ 9 и 10.

Ограничитель 2 содержит двухпороговый компаратор 11, аналоговые ключи

12-14, элемент ИЛИ-НЕ 15, резисторы

16-19 и операционный усилитель 20.

Система работает следующим образом.

Классификация реакции динамического объекта x(t) по классам работоспособности, задаваемым эталонами

Z,(t) i = 1, и, производится по величине меры близости S, (и — число контролируемых параметров).

Эту величину формируют на основании зависимости т

J (cp,(x(t) — 2; (t)j) dt, о где (р, — оператор нелинейного преобразования в i канале диагностирования, Т вЂ” время анализа (накопления).

Нелинейное преобразование (индивидуально определяется для каждого из параметров объекта.

Пусть для определенности оператор преобразования имеет вид

q) (К;(t)j = A R (t) + A R (t), где А ; — постоянные коэффициенты, R;(t) = x(t) — z;(t).

Для диагностирования по i-му параметру необходимо разность R являющуюся выходным сигналом сумматоров блока 1, преобразовать в соответствии с у1, возвести в квадрат и проинтегрировать в течение Т.

При этом перед нелинейным преобразованием сигнал R проходит через

1 ограничители уровня блока 2, аналоговые выходные сигналы которого л R41 /К, ((К„!, () л t, R; R„, где R „ — пороговое значение, равное н

Ri, или RÄ, .

Сигналы Н.; поступают на входы нелинейных элементов, выходные сигналы которого, равные

R, (t) = А, (х(й) — Е, (t)$ +

+ А . fx(t) — z .,(t)), возводятся в квадрат и интегрируются.

1401441

На выходе i-го интегратора будет: в напряжение, пропорциональное интегралу

10 которое сравнивается в компараторе с пороговым значением Б, .

61

Результатом сравнения будет логический сигнал сегда логическая "1", устанавливающая начальные условия на интеграторах блока 5, что не позволит накопить значения S;.

Таким образом, сигнал Ь „+,, равный логическому "0", закроет каналы диагностики по всем параметрам при ложном диагностировании, обусловленном большими рассогласованиями, при котором невозможно достоверное разделение параметров. "0", если S а S;

"1", /R,/ /RÄ /, L;, i=1, и при этом логический "0" соответствует состоянию объекта, когда i-й параметр в допуске, а логическая "1"когда i-й параметр вышел за допуск.

Если значения Rj вышли за какойлибо уровень ограничения R >,, то на выходе группы 2 ограничителей формируются логические сигналы

Эти сигналы преобразуются элементом И 7 в логический сигнал который после интегрирования элементом НЕ 10 подается на выход системы, т.е. выходная совокупность логических сигналов характеризует состояние динамического объекта и может использоваться для различных целей в зависимости от конкретного применения системы в комплексе.

Сигнал L „+,, соответствующий логическому "0, блокирует прохождение через элемент И-НЕ 8 инвертированных импульсов с выхода элемента НЕ 9 на входы сброса интеграторов. При этом на выходе элемента 8 независимо от выходных уровней элемента 9 будет

Формула изобретения

Система технической диагностики динамических объектов, содержащая группы сумматоров, нелинейных элементов, квадраторов, интеграторов, а также компараторов, выходы которых являются группой информационных выходов системы, первые входы являются пороговыми входами системы, а вторые входы соединены с выходами интеграторов, информационные входы которых связаны с выходами квадраторов, вхо-, ды которых подключены к выходам нелинейных элементов, входы первого слагаемого сумматоров объединены и являются информационным входом системы, а входы вторых слагаемых являются входами системы для подачи эталонных напряжений, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, в систему введены группа ограничителей уровня сигнала, элемент И, первый и второй элементы НЕ и элемент

И-НЕ, выход которого соединен с входами сброса интеграторов, первый вход связан с выходом первого элемента

НЕ, вход которого является тактовым входом системы, второй вход элемента

И-НЕ и вход второго элемента НЕ подсоединен к выходу элемента И, входы которого подключены к управляющим выходам ограничителей уровня сигнала, информационные выходы которых соединены с входами нелинейных элементов, информационные входы ограничителей уровня сигнала связаны с выходами сумматоров, а входы верхнего и нижнего уровней сигнала ограничителей уровня сигнала являются ограничительными входами системъ, выход второго элемента НЕ является управляющим выходом системы.

1401441

Составитель В.Воронков

Редактор А,Ворович Твхред К,Вфр®а, Корректор С.Шехмйр

° » «е»»»еее»а»аевеееа»в»»»юеееее»»»авв»е ею w » и е ее»»е е ww е»е е

Заказ 2782/46 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССЧР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4