Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе



Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе
Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе
Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе
Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе
Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе
Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе
Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе

 


Владельцы патента RU 2506622:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов.

Технический результат - расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в дискретной динамической системе с произвольным соединением блоков, а также расширение функциональных возможностей способа путем применения рабочего диагностирования (без использования тестового воздействия) и уменьшение аппаратных затрат на вычисление весовой функции. Достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной дискретной во времени системы для дискретных тактов диагностирования с дискретным постоянным шагом на интервале наблюдения в контрольных точках и определяют интегральные оценки выходных сигналов дискретной системы, для чего в момент подачи тестового или рабочего сигнала на вход дискретной системы с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование сигналов системы управления с шагом в каждой из контрольных точек с весовой функцией, равной среднему арифметическому значению модулей производных ее сигналов в контрольных точках, где усреднение производится по числу контрольных точек. Для этого на первые входы блоков перемножения подают сигналы системы, на вторые входы блоков перемножения подают среднее арифметическое значение модулей производных по времени сигналов, выходные сигналы блоков перемножения подают на входы блоков дискретного интегрирования с шагом, дискретное интегрирование завершают в момент времени, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов регистрируют, фиксируют число рассматриваемых одиночных и кратных дефектов блоков, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из контрольных точек, полученных в результате пробных отклонений для одиночных и кратных дефектов блоков, для чего поочередно в каждый блок или комбинацию блоков дискретной динамической системы вводят пробное отклонение параметра дискретной передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов систем с пробными отклонениями при том же тестовом или рабочем сигнале, полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из контрольных точек и каждого из пробных отклонений регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученных в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков либо комбинаций блоков, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученных в результате пробных отклонений для одиночных и кратных дефектов, в момент начала контроля на вход контролируемой системы подают аналогичный тестовый или рабочий сигнал, определяют интегральные оценки сигналов контролируемой дискретной системы для контрольных точек, полученные значения регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы для контрольных точек от номинальных значений, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы, определяют диагностические признаки, по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока или комбинации дефектных блоков. 1 ил.

 

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов.

Известен способ поиска неисправных блоков в динамической системе. (Патент на изобретение №2453898 от 20.06.2012 по заявке №2010148468, МКИ 6 G05B 23/02, 2011).

Недостатком этого способа является то, что он обеспечивает определение кратных дефектов только в непрерывной динамической системе и обладает более высокими вычислительными затратами, связанными с вычислением экспоненциальной функции.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе (Патент на изобретение №2444774 от 10.03.2012 по заявке №2011101271/08(001575), МКИ 6 G05B 23/02, 2011).

Недостатком этого способа является то, что он обеспечивает определение только одиночных дефектов в дискретной динамической системе и предполагает интегрирование специальных тестовых сигналов с использованием экспоненциальной весовой функции.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в дискретной динамической системе с произвольным соединением блоков, а также расширение функциональных возможностей способа путем применения рабочего диагностирования (без использования тестового воздействия) и уменьшение аппаратных затрат на вычисление весовой функции.

Поставленная задача достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной дискретной во времени системы , j=1,…,k для N дискретных тактов диагностирования с дискретным постоянным шагом Ts на интервале наблюдения [0, Tk] (где Tk=Ts·N) в k контрольных точках и определяют интегральные оценки выходных сигналов , j=1,…,k дискретной системы, для чего в момент подачи тестового или рабочего сигнала на вход дискретной системы с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование сигналов системы управления с шагом Ts секунд в каждой из k контрольных точек с весовой функцией, равной среднему арифметическому значению модулей производных ее сигналов в контрольных точках, где усреднение производится по числу контрольных точек. Для этого на первые входы К блоков перемножения подают сигналы системы, на вторые входы блоков перемножения подают среднее арифметическое значение модулей производных по времени сигналов, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков дискретного интегрирования с шагом Ts секунд, дискретное интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов , j=1,…,k регистрируют, фиксируют число m рассматриваемых одиночных и кратных дефектов блоков, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученных в результате пробных отклонений для m одиночных и кратных дефектов блоков, для чего поочередно в каждый блок или комбинацию блоков дискретной динамической системы вводят пробное отклонение параметра дискретной передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов систем с пробными отклонениями при том же тестовом или рабочем сигнале x(t), полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений , j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученных в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков либо комбинаций блоков , j=1,…,k; i=1,…,m, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученных в результате пробных отклонений для одиночных и кратных дефектов из соотношения

в момент начала контроля t=1 на вход контролируемой системы подают аналогичный тестовый или рабочий сигнал x(t), определяют интегральные оценки сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек Fj(d), j=1,…,k, полученные значения регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек от номинальных значений , j=1,…,k, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы из соотношения

определяют диагностические признаки из соотношения

,

по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока или комбинации дефектных блоков.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Способ основан на использовании пробных отклонений параметров модели дискретной динамической системы. Для получения диагностических признаков динамических элементов используются интегральные оценки на временном интервале Tk в k контрольных точках

,

Весовая функция в формуле (4) в виде среднего значения модулей производных сигналов в контрольных точках несет информацию о важности момента времени с точки зрения скорости изменения сигналов во всех контрольных точках. Чем больше средняя скорость изменения сигналов, тем с большим весом интегрируется выходной сигнал.

Используя векторную интерпретацию выражения (3), запишем его в следующем виде:

,

где φi(d) - угол между нормированным вектором (вектором единичной длины) отклонений интегральных оценок сигналов дискретного объекта и нормированным вектором (единичной длины) отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели , полученных в результате пробного отклонения i-го параметра структурного блока или комбинации параметров структурных блоков.

Таким образом, нормированный диагностический признак (3) представляет собой значение квадрата синуса угла, образованного в k -мерном пространстве (где k - число контрольных точек) нормированными векторами интегральных оценок пробных отклонений сигналов дискретной модели и отклонений интегральных оценок сигналов дискретного объекта диагностирования.

Пробное отклонение параметра структурного блока или комбинации параметров структурных блоков, минимизирующее значение диагностического признака (3), указывает на наличие одиночного или кратного дефекта. Область возможных значений диагностического признака лежит в интервале [0, 1].

Таким образом, предлагаемый способ поиска неисправных блоков сводится к выполнению следующих операций:

1. В качестве дискретной динамической системы рассматривают систему, например с дискретной интерполяцией нулевого порядка, с шагом дискретизации Ts, состоящую из произвольно соединенных динамических блоков, с количеством рассматриваемых одиночных или кратных дефектов блоков m.

2. Предварительно определяют время контроля ТК≥ТПП, где ТПП - время переходного процесса дискретной системы. Время переходного процесса оценивают для номинальных значений параметров динамической системы.

3. Фиксируют число контрольных точек k.

4. Одновременно подают тестовый сигнал x(t) (единичный ступенчатый, линейно возрастающий, прямоугольный импульсный и т.д.) на вход системы управления с номинальными характеристиками, на вход контролируемой системы, на входы m моделей с номинальными параметрами, в каждую из которых введены пробные отклонения параметров одного или нескольких блоков так, что в i-ю систему введены пробные отклонения в i-ю комбинацию блоков. Принципиальных ограничений на вид входного тестового воздействия предлагаемый способ не предусматривает.

5. Одновременно регистрируют реакцию системы , j=1,…,k на интервале с дискретным шагом Ts секунд на интервале наблюдения [0, Tk] (где Tk=Ts·N) в k контрольных точках и определяют дискретные интегральные оценки выходных сигналов , j=1,…,k системы с номинальными характеристиками, контролируемой системы Fj(d), j=1,…,k, моделей с пробными отклонениями в i-й комбинации блоков Pji(d), j=1,…,k; i=1,…,m (формула 4). Для этого в момент подачи входного сигнала одновременно начинают дискретное интегрирование сигналов системы управления с шагом Ts секунд в каждой из k контрольных точек системы с номинальными характеристиками, контролируемой системы, моделей с пробными отклонениями параметров блоков с весовой функцией, равной среднему арифметическому значению модулей производных сигналов в контрольных точках, где усреднение производится по числу контрольных точек, для чего выходные сигналы каждой системы подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают среднее арифметическое значение модулей производных сигналов системы в контрольных точках, где усреднение производится по числу контрольных точек выходных сигналов системы, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков дискретного интегрирования с шагом Ts секунд, дискретное интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате дискретного интегрирования с шагом Ts секунд оценки выходных сигналов , j=1,…,k, Fj(d), j=1,…,k, Pji(d), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют.

6. Определяют отклонения интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученные в результате пробных отклонений параметров одного или сразу нескольких структурных блоков , j=1,…,k; i=1,…,m.

7. Определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученные в результате пробных отклонений параметров одного или сразу нескольких блоков по формуле

.

8. Определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек от номинальных значений , j=1,…,k.

9. Вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы по формуле

.

10. Вычисляют диагностические признаки наличия неисправного структурного блока или комбинации нескольких блоков по формуле (3).

11. По минимуму значения диагностического признака определяют дефектный блок или комбинацию несколько блоков.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа поиска дефекта для дискретной системы, структурная схема которой представлена на фиг.1.

Дискретные передаточные функции блоков:

; ; ,

номинальные значения параметров: K1=5; Z1=0.98; К2=0.09516; Q2=0.9048; К3=0.0198; Q3=0.9802.

При моделировании в качестве входного сигнала будем использовать псевдослучайный сигнал (при моделировании использовался блок Band-Limited White Noise в среде Matlab). Время контроля Тк выберем равным 10 с.

Определим варианты (m=7) пробных отклонений в виде уменьшения коэффициентов усиления (k1,…,k3) каждого динамического блока и комбинаций блоков на 10%: k1=4 (i=1); k2=0.085644 (i=2); k3=0.01782 (i=3); k1=4 и k2=0.085644 (i=4); k2=0.085644 и k3=0.01782 (i=5); k1=4 и k3=0.01782 (i=6); k1=4, k2=0.085644 и k3=0.01782 (i=7). При поиске кратного структурного дефекта в виде отклонения коэффициентов усиления на 20% (k1=4, k2=0.085644, k3=0.01782) в первом, втором и третьем звеньях, при подаче рабочего (псевдослучайного) входного сигнала и Тк=10 с, при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков, используя пробные отклонения величиной 10%, получены значения диагностических признаков по формуле (3): J1=0.0609; J2=0.3762; J3=0.07686; J4=0.9795; J5=0.6962; J6=0.02014; J7=0.001525. Анализ значений диагностических признаков показывает, что кратный дефект одновременно в первом, втором и третьем структурных блоках контролируемой дискретной системы находится правильно. Следует отметить, что способ работоспособен и при больших значениях величин пробных отклонений параметров (10-40%). Ограничением на величину пробного отклонения является необходимость сохранения устойчивости моделей с пробными отклонениями.

Поиск кратных структурных дефектов согласно предлагаемому способу применительно к дискретному объекту диагностирования, представленному на фиг.1, сводится к выполнению следующих операций:

1. Фиксируют число контролируемых одиночных и кратных дефектов m=7.

2. Путем анализа графиков номинальных переходных характеристик определяют время переходного процесса дискретной системы. Для данного примера время переходного процесса составляет ТПП=8 с. Фиксируют время контроля Tk≥ТПП. Для данного примера Tk=10 с.

3. Фиксируют контрольные точки на выходах блоков: k=3.

4. Одновременно подают единичный тестовый сигнал на вход системы управления с номинальными характеристиками, на вход контролируемой системы, в которую введены отклонения параметров первого, второго и третьего блоков от номинального на 20% (кратный дефект в трех блоках) и на входы m моделей с номинальными параметрами, в каждую из которых введены пробные отклонения параметров одного или нескольких блоков так, что в i-ю систему введены пробные отклонения в i-ю комбинацию блоков. Величину пробных отклонений выбирают равной 10%.

5. Определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для трех контрольных точек от номинальных значений , j=1,…,3.

6. Вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы по формуле (2).

7. Предварительно находят элементы векторов отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров всех контролируемых одиночных и кратных дефектов. Величину пробных отклонений выбирают равной 10%.

8. Находят нормированные векторы отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений соответствующих параметров всех контролируемых одиночных и кратных дефектов по формуле (1).

9. Вычисляют диагностические признаки наличия неисправных блоков по формуле (3): J1=0.0609; J2=0.3762; J3=0.07686; J4=0.9795; J5=0.6962; J6=0.02014; J7=0.001525, где J1 указывает на дефект в первом блоке, J2 соответственно указывает на дефект во втором, J3 указывает на дефект в третьем, J4 указывает на дефекты в первом и втором блоках, J5 - на дефекты в первом и третьем блоках, J6 - на дефекты во втором и третьем блоках, a J7 - соответственно на дефекты в первом, втором и третьем блоках.

10. По минимуму значения диагностического признака определяют комбинацию дефектных блоков (в данном случае - i=7).

Моделирование процессов поиска кратного дефекта при других случаях его проявления для данного объекта диагностирования дает следующие значения диагностических признаков.

При наличии дефектов в блоках №1 и №3 (в виде уменьшения параметров k1 и k3 на 20%, кратный дефект №5): J1=0.8392; J2=0.9997; J3=0.3689; J4=0.2646; J5=0.004584; J6=0.7689; J7=0.6741.

При наличии дефектов в блоках №2 и №3 (в виде уменьшения параметров k2 и k3 на 20%, дефект №6): J1=0.01478; J2=0.2546; J3=0.159; J4=0.9996; J5=0.8107; J6=0; J7=0.01169.

При наличии дефектов в блоках №1 и №2 (в виде уменьшения параметров k1 и k2 на 20%, дефект №4): J1=0.9271; J2=0.5643; J3=0.9576; J4=0.04752; J5=0.4092; J6=0.9582; J7=0.9878.

Покажем, что данный способ работоспособен и для поиска одиночных структурных дефектов.

При наличии дефекта в блоке №3 (в виде уменьшения параметра k3 на 20%, дефект №3): J1=0.2457; J2=0.6634; J3=0.0001691; J4=0.821; J5=0.4162; J6=0.1743; J7=0.1056.

При наличии дефекта в блоке №2 (в виде уменьшения параметра k2 на 20%, дефект №2); J1=0.173; J2=0.0003466; J3=0.6335; J4=0.7847; J5=0.9967; J6=0.2321; J7=0.3261.

При наличии дефекта в блоке №1 (в виде уменьшения параметра k1 на 20%, дефект №1): J1=0.0001062; J2=0.184; J3=0.2361; J4=0.9967; J5=0.8825; J6=0.01257; J7=0.04964.

Минимальное значение диагностического признака во всех случаях правильно указывает на дефектные блоки.

1. Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе, основанный на том, что определяют время контроля ТК≥ТПП, используют входной сигнал x(t) на интервале t∈[0, ТК], фиксируют число k контрольных точек системы, регистрируют реакцию объекта диагностирования и модели, регистрируют реакцию заведомо исправной системы , j=1,…,k для N дискретных тактов диагностирования с дискретным постоянным шагом Ts на интервале наблюдения [0, Tk] (где Tk=Ts·N) в k контрольных точках, фиксируют число различных пробных отклонений m, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений параметров блоков, для чего вводят пробные отклонения параметров передаточных функций и находят интегральные оценки выходных сигналов системы, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и m пробных отклонений регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, определяют интегральные оценки выходных сигналов дискретной системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход дискретной системы с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование сигналов системы управления с шагом Ts секунд в каждой из k контрольных точек, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученных в результате m пробных отклонений, для чего в блоки дискретной динамической системы вводят пробные отклонения параметров дискретной передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для входного сигнала x(t), полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученные в результате пробных отклонений параметров, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученные в результате пробных отклонений параметров, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек от номинальных значений, вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы, вычисляют диагностические признаки, по минимуму диагностического признака определяют дефект дискретной системы, отличающийся тем, что одновременно подают тестовый или рабочий сигнал x(t) на вход системы с номинальными характеристиками, на вход контролируемой системы, на входы m моделей с номинальными характеристиками, в каждую из которых введены пробные отклонения параметров одного блока или комбинации блоков так, что в i-ю систему вводят пробные отклонения в i-ю комбинацию блоков, в качестве динамических характеристик системы используют интегральные оценки, полученные для весовой функции, равной среднему арифметическому модулей производных по времени от выходных сигналов системы в различных контрольных точках, из соотношения , , определяют интегральные оценки выходных сигналов , j=1,…,k системы с номинальными характеристиками, для чего в момент подачи тестового или рабочего сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы в каждой из k контрольных точек для весовой функции, путем подачи на первые входы k блоков перемножения сигналов системы на вторые входы блоков перемножения подают среднее арифметическое модулей производных по времени от выходных сигналов системы с номинальными характеристиками, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов , j=1,…,k регистрируют, аналогично определяют интегральные оценки сигналов m моделей для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений параметров каждой из m комбинаций блоков, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек, каждого из m пробных отклонений Pji(d), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученные в результате пробных отклонений параметров одного или нескольких структурных блоков , j=1,…,k; i=1,…,m., определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученные в результате пробных отклонений параметров одного или нескольких блоков по формуле , определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы для k контрольных точек от номинальных значений , j=1,…,k, вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы по формуле . аналогично определяют интегральные оценки сигналов m моделей для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений параметров каждой из m комбинаций блоков, полученные нормированные значения интегральных оценок сигналов используют для вычисления диагностических признаков , i=1,…,m, по минимуму диагностического признака определяют комбинацию дефектных блоков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и технической диагностики, в частности к устройствам контроля работоспособности и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры.

Данная группа изобретений относится к средствам контроля за процессами обеспечения безопасности. Технический результат заключается в повышении надежности контроля.

Настоящее изобретение относится к способу функционирования промышленной системы, а также к промышленной системе для осуществления способа. Технический результат заключается в обеспечении эффективной эксплуатации системы путем предупреждения ошибочных действий пользователя.

Настоящее изобретение обеспечивает устройство и способ анализа остатка для обнаружения системных ошибок в поведении системы воздушного судна. Технический результат - повышение точности оценки состояния системы воздушного судна.

Изобретение относится к системе управления, но меньшей мере, одним приводом капотов реверсора тяги для турбореактивного двигателя, содержащая группу приводных и/или контрольных компонентов, которая содержит, по меньшей мере, один привод капота, приводимый в действие, по меньшей мере, одним электродвигателем, и средства управления электродвигателем.

Изобретение относится к пилотажно-навигационным комплексам летательных аппаратов и их бортовой радиоэлектронной аппаратуре и предназначается для формирования сигналов оповещения об отказе элементов в резервированных системах радиоавтоматики и системах автоматического управления летательными аппаратами.

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. .

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. .

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. .

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа путем применения рабочего диагностирования (без использования тестового воздействия), увеличение помехоустойчивости способа диагностирования дискретных систем автоматического управления путем улучшения различимости дефектов и уменьшение аппаратных затрат на вычисление весовой функции. Достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной дискретной во времени системы для дискретных тактов диагностирования с дискретным постоянным шагом на интервале наблюдения в контрольных точках и определяют интегральные оценки выходных сигналов дискретной системы, для чего в момент подачи тестового или рабочего сигнала на вход дискретной системы с номинальными характеристиками одновременно начинают дискретное интегрирование сигналов системы управления с шагом в каждой из контрольных точек с весовой функцией, равной среднему арифметическому значению модулей производных ее сигналов в контрольных точках, где усреднение производится по числу контрольных точек. Для этого на первые входы блоков перемножения подают сигналы системы, на вторые входы блоков перемножения подают среднее арифметическое значение модулей производных по времени сигналов, выходные сигналы блоков перемножения подают на входы блоков дискретного интегрирования с шагом, дискретное интегрирование завершают в момент времени, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов регистрируют, фиксируют число рассматриваемых одиночных дефектов блоков, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из контрольных точек, полученных в результате пробных отклонений для одиночных дефектов блоков, для чего поочередно в каждый блок дискретной динамической системы вводят пробное отклонение параметра дискретной передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов систем с пробными отклонениями при том же тестовом или рабочем сигнале, полученные в результате дискретного интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из контрольных точек и каждого из пробных отклонений регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученных в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов дискретной модели, полученных в результате пробных отклонений для одиночных дефектов, в момент начала контроля на вход контролируемой системы подают аналогичный тестовый или рабочий сигнал, определяют интегральные оценки сигналов контролируемой дискретной системы для контрольных точек, полученные значения регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы для контрольных точек от номинальных значений, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой дискретной системы, определяют диагностические признаки, по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока. 1 ил.

Изобретение относится к управлению траекторией движения судна, выполняющего сложное маневрирование при швартовке, динамическом позиционировании или дрейфе. Способ характеризуется тем, что перед выполнением сложного маневрирования судно выполняет вращение под воздействием средств активного управления, например подруливающего устройства, при этом измеряют величину угловой скорости судна ω и рассчитывают вращающий момент Mpr, образуемый подруливающим устройством. Значения угловой скорости ω и вращающего момента Mpr используют для определения значения гидродинамического коэффициента c2 и величины поперечной составляющей гидродинамической силы Yβ, образующейся на корпусе судна при его движении лагом, по формуле: Yβ=Cyβ0,5ρυ2Fdp, при этом Cyβ≅c2, ρ - массовая плотность воды; υ - линейная скорость судна; Fdp - приведенная площадь диаметрального батокса судна. Повышается эффективность и безопасность выполнения сложного маневрирования судна

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической системе с произвольным их соединением, а также улучшение помехоустойчивости способа диагностирования непрерывных систем автоматического управления путем улучшения различимости дефектов. Для достижения результата регистрируют реакцию заведомо исправной системы на интервале в контрольных точках и многократно определяют (одновременно) интегральные оценки выходных сигналов системы для значений параметра интегрирования, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления для параметров интегрирования в каждой из контрольных точек с весами путем подачи на первые входы блоков перемножения сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальные сигналы для блоков интегрирования, выходные сигналы блоков перемножения подают на входы блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов регистрируют, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из контрольных точек и параметров интегрирования, полученные в результате пробных отклонений для одиночных и кратных дефектов блоков, для чего поочередно в каждый блок или комбинацию нескольких блоков динамической системы вводят пробное отклонение параметра передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметров и тестового сигнала, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из контрольных точек, каждого из пробных отклонений и каждого из параметров интегрирования регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений комбинаций параметров разных структурных блоков, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений для одиночных и кратных дефектов при параметрах интегрирования, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой системы, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал, определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для контрольных точек и для параметров интегрирования, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для контрольных точек и параметров интегрирования от номинальных значений, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы для параметров интегрирования, определяют диагностические признаки при параметрах интегрирования, по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока или комбинации дефектных блоков. 1 ил.
Изобретение относится к корабельному вооружению и судовому радиооборудованию. Способ заключается в проведении натурных испытаний комплекса средств вооружения корабля, в процессе которых в каждом испытании постоянно измеряют и фиксируют параметры состояния внешней среды и испытуемого комплекса. По завершении испытаний выбирается, по меньшей мере, одно испытание, результат которого не укладывается в установленные диапазоны принятого критерия успешности функционирования комплекса в целом, и соответствующие этому натурному испытанию измеренные в период его проведения параметры инструментального контроля и телеметрии внешней среды и комплекса, которые вводятся в качестве исходных данных для запуска и выполнения процесса имитационного и/или полунатурного моделирования поведения комплекса. Определяют функционировали ли все участвовавшие в натурном испытании части-подсистемы комплекса в штатных режимах и взаимодействовали ли друг с другом они в штатном режиме. В случае функционирования и взаимодействия в натурном испытании всех частей-подсистем комплекса натурное испытание добавляют к зачету вместе с другими успешными натурными испытаниями комплекса средств вооружения корабля. Повышается эффективность подготовки к проведению испытаний комплекса с определением действительной области работоспособности испытуемой системы. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области техники контроля авиационного двигателя, в частности к идентификации отказов и к обнаружению неисправных компонентов в авиационном двигателе. Технический результат заключается в сокращении времени, необходимого для идентификации отказов в авиационном двигателе за счет обеспечения интерпретации векторов аномалий и базисных векторов, которые соответствуют характеристикам, представленным в физической системе координат. Технический результат достигается за счет средства для определения набора нормализованных индикаторов, представляющих работу упомянутого авиационного двигателя, средства для построения вектора аномалий, представляющего поведение упомянутого двигателя в качестве функции упомянутого набора нормализованных индикаторов, средства для выбора, в случае аномалии, выявляемой упомянутым вектором аномалий, подмножества базисных векторов, имеющих направления, принадлежащие к определенной окрестности направления упомянутого вектора аномалий, упомянутое подмножество базисных векторов выбирается из набора базисных векторов, ассоциативно связанных с отказами упомянутого авиационного двигателя, и определенных с использованием критериев, установленных экспертами, и средства для идентификации отказов, ассоциативно связанных с упомянутым подмножеством базисных векторов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области техники контроля авиационного двигателя летательного аппарата, в частности к стандартизации данных, используемых для контроля авиационного двигателя. Технический результат заключается в обеспечении обработки соотношения зависимостей между индикаторами от экзогенных данных. Технический результат достигается за счет средства для работы на протяжении времени для сбора измерений временного ряда с упомянутого авиационного двигателя, средства для расчета, из упомянутых измерений временного ряда, набора индикаторов, характерных для элементов упомянутого двигателя, средства для идентификации, из упомянутых измерений временного ряда, набора экзогенных данных, представляющего внешний контекст, действующий на упомянутый набор индикаторов, средства для определения традиционной многомерной модели, одновременно обрабатывающей индикаторы из упомянутого набора индикаторов, наряду с принятием во внимание упомянутого набора экзогенных данных для формирования набора оценок, соответствующих упомянутому набору индикаторов, и средства для нормирования каждой оценки в качестве функции опорного значения для соответствующего индикатора и разности между каждой упомянутой оценкой и упомянутым соответствующим индикатором, с тем чтобы формировать набор нормализованных значений. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к планированию нагрузки электростанции. Техническим результатом является оптимизация планирования нагрузки в электростанции с целью минимизации эксплутационных затрат. Способ оптимизации планирования нагрузки для электростанции, имеющей один или более блоков генерирования. Способ содержит этап анализа рабочего состояния одного или более компонентов блоков генерирования с точки зрения одного или более индексов риска, ассоциированных с одним или более компонентами блоков генерирования. Далее, согласно способу, обновляют целевую функцию, которая отражает состояние одного или более компонентов блоков генерирования. А также, решают целевую функцию для оптимизации плана одного или более блоков генерирования и рабочего состояния одного или более компонентов блоков генерирования. Кроме того, управляют одним или более блоками генерирования при оптимизированном плане и рабочем состоянии. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к контролю и диагностике систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией моделей с пробными отклонениями параметров или анализом знаков передач сигналов. Он достигается тем, что в дополнение к известному способу определяют интегральные оценки выходных сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате смены позиции входного сигнала на позицию после каждого из m блоков, для чего поочередно для каждого блока динамической системы перемещают позицию входного сигнала на позиции после каждого рассматриваемого блока, подают туда через сумматор входной сигнал x(t) и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра α и входного сигнала x(t), полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждой из m моделей с перемещенной позицией входного сигнала регистрируют, определяют деформации интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате перемещения позиции входного сигнала на позицию после каждого из соответствующих блоков, определяют нормированные значения деформаций интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате перемещения позиции входного сигнала на позицию после каждого из соответствующих блоков вычисляют диагностические признаки, по минимуму диагностического признака определяют дефектный блок. 1 ил.

Изобретение относится к средствам моделирования и оценивания факторов, затрудняющих восприятие информации операторами сложных технических систем. Технический результат заключается в обеспечении предобработки информации в ситуациях сложного (произвольного) воздействия на моделируемый объект дестабилизирующих факторов посредством применения однотипных фрагментов оснащаемого интеллектуального стенда. Устройство использует многоканальную матричную структуру с обратной связью, устройства для контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей для указанных исследовательских задач и экспериментов. В устройство введены блок управления, генератор многомерных последовательностей, блоки сопряжения, коммутации, сравнения, памяти, счетчик числа переключений субблока выявления неисправностей. 2 ил.

Изобретение относится к области диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры. Техническим результатом является повышение эффективности диагностики радиоэлектронной аппаратуры или его отдельных элементов неконтактным способом. Способ заключается в получении тепловизионного изображения радиоэлектронных элементов на печатной плате и сравнении его с эталонным тепловизионым изображением. На тепловизионном изображении элементов на диагностируемой печатной плате определяют относительные координаты и значения радиационной температуры элементов на печатной плате по относительным координатам элементов на диагностируемой печатной плате; выбирают эталонное тепловизионное изображение печатной платы из заранее сформированного банка данных, вычисляют функцию сходства S между радиационными температурами соответствующих элементов на диагностируемой и эталонной печатных платах; проводят диагностику работоспособности каждого элемента на диагностируемой плате путем проверки условия (Tmin jk≤Tjk≤Tmax jk), где Tjk - радиационная температура j-го элемента на диагностируемой печатной плате, °С; Tmin jk - минимально возможная радиационная температура j-гo элемента на диагностируемой печатной плате; Tmax jk - максимально возможная радиационная температура j-гo элемента на диагностируемой печатной плате.
Наверх