Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе



Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе
Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе

 


Владельцы патента RU 2513504:

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

Изобретение относится к диагностике систем автоматического управления. Техническим результатом является улучшение помехоустойчивости диагностирования систем управления путем улучшения различимости дефектов. Для этого регистрируют реакцию исправной и контролируемой системы, задают минимальное значение квадрата нормы отклонения сигналов контролируемой и исправной системы, формируют сигнал как квадрат нормы отклонения реакций контролируемой системы и исправной системы, задают минимальное из текущих значений, формируют сигнал как минимальное из текущих значений коэффициентов различимости всех пар дефектов, определяют интегральные оценки выходных сигналов, выходные сигналы блоков перемножения подают на входы блоков интегрирования, полученные оценки выходных сигналов регистрируют, фиксируют число структурных дефектов блоков, определяют интегральные оценки сигналов модели, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал, определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы, определяют отклонения интегральных оценок сигналов, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов, определяют диагностические признаки, по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока. 2 ил.

 

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

Известен способ диагностирования динамических звеньев систем управления (Патент на изобретение №2439648 от 10.01.2012 по заявке №2010142159/08(060530), МКИ6 G05B 23/02, 2012), основанный на многократном интегрировании выходного сигнала блока с весами e α l t , где αl - вещественная константа, l - количество констант.

Недостатком этого способа является то, что он обеспечивает определение дефектов с невысокой различимостью, то есть обладает невысокой помехоустойчивостью.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ поиска неисправного блока в динамической системе (Патент на изобретение №2435189 от 27.11.2011 по заявке №2009123999/08(033242), МКИ6 G05B 23/02, 2011).

Недостатком этого способа является то, что он обеспечивает определение дефектов с невысокой различимостью, то есть обладает невысокой помехоустойчивостью.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение помехоустойчивости способа диагностирования непрерывных систем автоматического управления путем улучшения различимости дефектов. Это достигается путем применения адаптивного алгоритма диагностирования.

Поставленная задача достигается тем, что регистрируют реакцию заведомо исправной системы fjном(t), j=1,…,k и реакцию контролируемой системы fj(t) j=1,…,k на интервале t∈[0,TK] в k контрольных точках, задают минимальное значение квадрата нормы отклонения h сигналов контролируемой и заведомо исправной системы, величина h определяется экспериментально для конкретной контролируемой системы, формируют сигнал Н как квадрат нормы отклонения реакций контролируемой системы и заведомо исправной системы на заданном множестве контрольных точек: H ( t ) = j = 1 k Δ f j 2 ( t ) , где Δfj(t)=fj(t)-fjном(t), j=1,…,k, задают минимальное из текущих значений в момент времени t коэффициентов различимости всех пар дефектов g, величина g определяется экспериментально в диапазоне [0, 1] для конкретной контролируемой системы, формируют сигнал G как минимальное из текущих значений коэффициентов различимости всех пар дефектов: G ( t ) = min { ϕ j i ( α , t ) } , где ϕ j i ( α , t ) = 1 ( μ = 1 k Δ P μ i ( α , t ) Δ P μ i ( α , t ) ) 2 μ = 1 k Δ P μ i 2 ( α , t ) μ = 1 k Δ P μ i 2 ( α , t )

- косинус в квадрате угла между нормированными векторами интегральных оценок отклонений сигналов от номинальных значений при пробных отклонениях параметров для дефектов с номерами i и j, определяют интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…,k системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где α = 5 Т К , путем подачи на первые входы k блоков перемножения сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, при условии что Н(t) больше заданного значения h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…,k регистрируют, фиксируют число m рассматриваемых структурных дефектов блоков, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученных в результате пробных отклонений для m одиночных дефектов блоков, для чего поочередно в каждый блок динамической системы вводят пробное отклонение параметра передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра интегрирования α и тестового сигнала x(t), для значений времени, при которых H(t) больше заданной нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Pji(α), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений комбинаций параметров разных структурных блоков ΔPji(α)=Pji(α)-Fjном(α), j=1,…,k; i=1,…,m, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений для структурных дефектов из соотношения

Δ P ^ j i ( α ) = Δ P j i ( α ) r = 1 k Δ P r i 2 ( α ) ,                                              ( 1 )

замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…,k для параметра интегрирования α, для значений времени, при которых H(t) больше заданной нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α)=Fj(α)-Fjном(α), j=1,…,k, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы из соотношения

Δ F ^ j ( α ) = Δ F j ( α ) r = 1 k Δ F r 2 ( α ) ,                                              ( 2 )

определяют диагностические признаки из соотношения

J i = 1 [ j = 1 k Δ P ^ j i ( α ) Δ F ^ j ( α ) ] 2 ,  i = 1 , ,m ,                (3)

по минимуму значения диагностического признака определяют порядковый номер дефектного блока.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Способ основан на использовании пробных отклонений параметров модели непрерывной динамической системы.

Для повышения достоверности диагностирования желательно увеличить расстояния между диагностическими признаками. При прочих равных условиях это позволяет повысить помехозащищенность алгоритма диагностирования. Увеличить расстояние между диагностическими признаками можно путем целенаправленного отбора диагностической информации в процессе формирования диагностических признаков. Для этих целей предлагается адаптивный алгоритм поиска одиночных структурных дефектов, функциональная схема которого приведена на фиг.1.

Здесь: ВХОД - входной сигнал;

1 - диагностическая модель;

2 - объект диагностирования;

3 - модель с пробным отклонением;

4 - блок перемножения сигналов;

5 - блок формирования признаков;

6 - блок выбора минимального из текущих значений коэффициентов различимости всех пар дефектов;

7 - блок сложения сигналов по контрольным точкам;

8 - ключевая схема с двумя управляющими сигналами;

ВЫХОД - вектор значений диагностических признаков.

Адаптивный алгоритм поиска одиночных дефектов блоков заключается в следующем:

- на функциональные блоки 1, 2 и 3 подается одинаковый входной сигнал ВХОД;

- формируется сигнал на выходе блока 7 (H(t)) как квадрат нормы отклонения временных характеристик на заданном множестве контрольных точек

H ( t ) = j = 1 k Δ f j 2 ( t ) ;

- формируется сигнал на выходе блока 5 (G(t)) как минимальное из текущих значений коэффициентов различимости всех пар дефектов

G ( t ) = min { ϕ j n ( α , t ) } ;

- мгновенные значения отклонений сигналов номинальной модели и объекта ΔF(t), а также отклонений сигналов номинальной модели и моделей с пробными отклонениями ΔPi(t) передаются через ключевую схему 8 на блок формирования признаков, при условии что H(t) больше заданного значения квадрата нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g;

- формируется текущее значение диагностического признака в данный момент времени на выходе блока 8;

- после окончания времени контроля получаем вектор диагностических признаков ВЫХОД по значениям элементов которого определяется дефектный блок.

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

1. В качестве динамической системы рассматривают систему, состоящую из произвольно соединенных динамических блоков, с количеством рассматриваемых одиночных дефектов блоков m.

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

3. Определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения α = 5 Т К .

4. Фиксируют число контрольных точек k.

5. Для вычисления текущих мгновенных коэффициентов различимости в момент времени t предварительно определяют нормированные векторы Δ P ^ i ( α , t ) отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений i-го номера каждого из m одиночных дефектов блоков и определенного выше параметра интегрального преобразования α, для чего выполняют пункты 6-10.

6. Подают тестовый сигнал x(t) (единичный ступенчатый, линейно возрастающий, прямоугольный импульсный и т.д.) на вход системы управления с номинальными характеристиками. Принципиальных ограничений на вид входного тестового воздействия предлагаемый способ не предусматривает.

7. Регистрируют реакцию системы fjном(t), j=1,…,k на интервале t∈[0,ТК] в k контрольных точках и определяют текущие интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α,t), j=1,…,k системы в момент времени t. Для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где, α = 5 Т К , для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени t, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fjном(α,t), j=1,…,k регистрируют.

8. Определяют текущие интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений каждого из m одиночных дефектов блоков, для чего поочередно для параметров передаточной функции каждого структурного блока динамической системы вводят пробное отклонение этих параметров и выполняют пункты 6 и 7 применительно к реакциям моделей с пробными отклонениями для одного и того же тестового сигнала x(t). Полученные в результате интегрирования текущие оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Pji(α,t), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют.

9. Определяют отклонения текущих интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров структурных блоков ΔPji(α,t)=Pji(α,t)-Fjном(α,t), j=,…,k; i=1,…,m.

10. Определяют нормированные значения текущих отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров одного из блоков в момент времени t по формуле:

Δ P ^ j i ( α , t ) = Δ P j i ( α , t ) r = 1 k Δ P r i 2 ( α , t ) .

11. Задают минимальное значение квадрата нормы отклонения h сигналов контролируемой и заведомо исправной системы.

12. Формируют сигнал H(t) как квадрат нормы отклонения сигналов контролируемой и заведомо исправной системы на заданном множестве контрольных точек: H ( t ) = j = 1 k Δ f j 2 ( t ) .

13. Задают минимальное из текущих значений в момент времени t коэффициентов различимости всех пар дефектов g.

14. Формируют сигнал G(t) как минимальное из выбранных мгновенных значений в момент времени t коэффициентов различимости пар дефектов: G ( t ) = min { ϕ j i ( α , t ) } , где ϕ j i ( α , t ) = 1 μ = 1 k ( Δ P ^ μ i ( α , t ) Δ P ^ μ i ( α , t ) ) 2 .

15. Для вычисления диагностических признаков определяют нормированные векторы Δ P ^ i ( α ) отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений i-го номера каждого из m одиночных дефектов блоков и определенного выше параметра интегрального преобразования α, для чего выполняют пункты 16-19.

16. Определяют интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…,k системы по реакциям системы fjном(t), j=1,…,k на интервале t∈[0,ТК] в k контрольных точках. Для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где, α = 5 Т К , для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, при условии что H(t) больше заданного квадрата нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, интегрирование завершают в момент времени ТК, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…,k регистрируют.

17. Определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений каждого из m одиночных дефектов блоков, для чего поочередно для каждого структурного блока динамической системы вводят пробное отклонение его параметров передаточной функции и выполняют пункт 16 применительно к выходным сигналам моделей с пробными отклонениями для одного и того же тестового сигнала x(t). Полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Рji(α), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют.

18. Определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров структурного блока ΔPji(α)=Pji(α)-Fjном(α), j=1,…,k; i=1,…,m.

19. Определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров структурного блока по формуле:

Δ P ^ j i ( α ) = Δ P j i ( α ) r = 1 k Δ P r i 2 ( α ) .

20. Определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…,k, осуществляя операции, описанные в пункте 16 применительно к контролируемой системе.

21. Определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α)=Fj(α)-Fjном(α), j=1,…,k.

22. Вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы по формуле:

Δ F ^ j ( α ) = Δ F j ( α ) r = 1 k Δ F r 2 ( α ) .

23. Вычисляют диагностические признаки наличия неисправного структурного блока по формуле (3).

24. По минимуму значения диагностического признака определяют дефектный блок.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа поиска одиночного дефекта для системы, структурная схема которой представлена на фиг.2.

Передаточные функции блоков:

W 1 = k 1 ( T 1 p + 1 ) p ; W 2 = k 2 T 2 p + 1 ; W 3 = k 3 T 3 p + 1 ,

номинальные значения параметров: Т1=5 с; k1=1; k2=1; Т2=1 с; k3=1; Т3=5 с. При поиске одиночного дефекта в виде отклонения постоянной времени T1=4 с в блоке 1 путем подачи ступенчатого тестового входного сигнала единичной амплитуды и интегрального преобразования сигналов для параметра α=0.5 и ТК=10 с получены значения диагностических признаков по формуле (3) при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков, и способа (прототипа) без адаптации: J1=0; J2=0.78; J3=0.074. Минимальное значение признака J1 однозначно указывает на наличие дефекта в блоке 1, а разность между третьим и первым признаками может количественно характеризовать фактическую различимость этого дефекта. Различимость дефекта ΔJ=J3-J1=0.074. Тот же дефект, найденный путем применения адаптации с параметрами адаптации h=0.041 и g=0.046, дает следующие значения диагностических признаков: J1=0.1697; J2=0.818; J3=0.8164 Различимость дефекта: ΔJ=J3-J1=0.6467. Анализ значений диагностических признаков показывает, что значения второго и третьего признака, полученные при использовании адаптивного алгоритма, больше, чем при использовании способа без адаптации (прототипа). Это позволяет сделать вывод, что фактическая различимость дефекта блока 1 выше при использовании заявляемого способа. Различимости дефектов блоков 2 и 3 при поиске их с использованием адаптивного алгоритма также не хуже, чем при использовании прототипа.

Моделирование процессов поиска дефектов в блоке 2 (в виде уменьшения параметра Т2 на 20%) для данного объекта диагностирования с использованием адаптивного алгоритма, параметрами адаптации h=0.041 и g=0.046 и при таком же входном сигнале дает следующие значения диагностических признаков:

J1=0.9497, J2=0.06825, J3=0.4042.

Различимость дефекта ΔJ=J3-J2=0.33595.

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного блока без использования адаптивного алгоритма (прототип): J1=0.7827, J2=0, J3=0.7455. Различимость дефекта: ΔJ=J3-J2=0.7455.

Моделирование процессов поиска дефектов в блоке 3 (в виде уменьшения параметра Т3 на 20%) для данного объекта диагностирования при использовании адаптивного алгоритма с параметрами адаптации h=0.041 и g=0.046 дает следующие значения:

J1=0.7272, J2=0.64, J3=0.0004069.

Различимость дефекта: ΔJ=J2-J3=0.6395931.

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного блока без использования адаптивного алгоритма (прототип):

J1=0.074, J2=0.7478, J3=0.

Различимость дефекта ΔJ=J1-J3=0.074.

Приведенные результаты показывают, что фактическая различимость нахождения дефектов с использованием адаптации более сбалансирована для разных дефектов блоков и, как правило, в разы выше, следовательно, выше будет и помехоустойчивость алгоритма.

Минимальное значение диагностического признака во всех случаях правильно указывает на дефектный блок.

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе, основанный на том, что фиксируют число динамических элементов, входящих в состав системы, определяют время контроля ТК≥ТПП, где ТПП - время переходного процесса системы, определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения α = 5 Т К , фиксируют число k контрольных точек системы, регистрируют реакцию объекта диагностирования, регистрируют реакцию заведомо исправной системы fjном(t), j=1,…, k на интервале t∈[0,ТК] в k контрольных точках, определяют интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…, k заведомо исправной системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где α = 5 Т К путем подачи на первые входы k блоков перемножения сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени ТК, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…, k регистрируют, 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 поочередно для каждого блока динамической системы вводят пробное отклонение параметра его передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра α и тестового сигнала x(t), полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого пробного отклонения Pji(α), j=1,…, k; i=1,…, m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров соответствующих блоков ΔPji(α)=Pji(α)-Fjном(α), j=1,…, k; i=1,…, m, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров соответствующих блоков из соотношения Δ P ^ j i ( α ) = Δ P j i ( α ) n = 1 k Δ P n i 2 ( α ) , определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…, k для параметра α, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α)=Fj(α)-Fjном(α), j=1,…, k, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы из соотношения Δ F ^ j ( α ) = Δ F j ( α ) n = 1 k Δ F n 2 ( α ) , определяют диагностические признаки из соотношения J i = 1 [ j = 1 k Δ P ^ j i ( α ) Δ F ^ j ( α ) ] 2 ,  i = 1 , ,m , по минимуму диагностического признака определяют дефектный блок, отличающийся тем, что определяют нормированные векторы Δ P ^ i ( α , t ) текущих значений отклонений интегральных оценок сигналов модели в момент времени t, полученные в результате пробных отклонений i-го номера каждого из m одиночных дефектов блоков и определенного выше параметра интегрального преобразования α, определяют текущие значения интегральных оценок выходных сигналов Fjнoм(α, t), j=1,…, k заведомо исправной системы в момент времени t, для этого в момент подачи тестового сигнала x(t) на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где α = 5 Т К , для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени t, полученные в результате интегрирования текущие оценки выходных сигналов Fjнoм(α, t), j=1,…, k регистрируют, определяют текущие интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений каждого из m одиночных дефектов блоков, для чего поочередно для параметров передаточной функции каждого структурного блока динамической системы вводят пробное отклонение этих параметров и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра α и тестового сигнала x(t), полученные в результате интегрирования текущие оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Pji(α, t), j=1,…, k; i=1,…, m регистрируют, определяют отклонения текущих интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров структурных блоков ΔPji(α,t)=Pji(α,t)-Fjном(α,t), j=1,…, k; i=1,…, m, определяют нормированные значения текущих отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров одного из блоков в момент времени t по формуле:
Δ P ^ j i ( α , t ) = Δ P j i ( α , t ) r = 1 k Δ P r i 2 ( α , t ) , задают минимальное значение квадрата нормы отклонения h сигналов контролируемой и заведомо исправной системы, формируют сигнал H(t) как квадрат нормы отклонения сигналов контролируемой и заведомо исправной системы на заданном множестве контрольных точек: H ( t ) = j = 1 k Δ f j 2 ( t ) , задают минимальное из текущих значений в момент времени t коэффициентов различимости всех пар дефектов g, формируют сигнал G(t) как минимальное из текущих значений в момент времени t коэффициентов различимости всех пар дефектов: G ( t ) = min { ϕ j i ( α , t ) } , где ϕ j i ( α , t ) = 1 μ = 1 k ( Δ P ^ μ i ( α , t ) Δ P ^ μ i ( α , t ) ) 2 , для вычисления диагностических признаков, определяют интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…, k системы по реакциям системы fjном(t), j=1,…, k на интервале t∈[0,ТК] в k контрольных точках, для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где α = 5 Т к , для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, при условии что H(t) больше заданного квадрата нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, интегрирование завершают в момент времени ТК, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…, k регистрируют, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений каждого из m одиночных дефектов блоков, для чего поочередно для каждого структурного блока динамической системы вводят пробное отклонение его параметров передаточной функции и одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где α = 5 Т К , для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, при условии что H(t) больше заданного квадрата нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, интегрирование завершают в момент времени ТК, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Pji(α), j=1,…, k; i=1,…, m регистрируют, определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…, k на интервале t∈[0,ТК] в k контрольных точках, для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где α = 5 Т К , для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, при условии что H(t) больше заданного квадрата нормы h и G(t) больше выбранного минимума различимости g, интегрирование завершают в момент времени ТК, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…, k регистрируют, оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого пробного отклонения Pji(α), j=1,…, k; i=1,…, m, а также интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…, k заведомо исправной системы и интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…, k используются для вычисления диагностического признака.



 

Похожие патенты:

В способе и устройстве в соответствии с изобретением учитывают точку в процессе, когда отслеживают состояние и рабочую характеристику распределительного клапана.

Изобретение предназначено для проверки работоспособности и регулирования многоканальных систем управления. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей аппаратуры и повышении достоверности контроля за счет обеспечения эквивалентного штатному подключения контролируемой системы.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для мониторинга функционирования автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) и систем возбуждения синхронных генераторов.

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам проведения регулировочно-настроечных операций (РНО) аппаратуры системы топопривязки и навигации (СТН).

Изобретение относится к диагностической системе и способу для бытового прибора, а более конкретно к системе диагностики бытовых приборов и способу для выполнения проверки состояния и диагностики неисправностей бытового прибора на основе технической информации для бытового прибора, которая выводится в качестве звукового сигнала, чтобы упрощать послепродажное обслуживание бытового прибора.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в упрощении конструкции стенда и повышении надежности его работы.

Изобретение относится к области комплексного контроля пилотажно-навигационного оборудования систем управления подвижными маневренными аппаратами, в частности, к средствам аппаратурно безызбыточного контроля основных датчиков ориентации и навигации этих аппаратов минимального веса, габаритов, энергопотребления, сложности и стоимости.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам дистанционного мониторинга балансов газовых потоков, утечек газа и продуктов сгорания при использовании природного газа в многоквартирных домах.

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

Изобретение относится к средствам моделирования многоканальных преобразователей. .

Группа изобретений относится к определению массового расхода всасывания газовой турбины. Технический результат заключается в определении массового расхода всасывания, что обеспечивает возможность надежного прогноза ожидаемого выигрыша по мощности. Для этого предложен способ определения массового расхода всасывания газовой турбины, при котором определяется массовый расход всасывания с применением входного давления турбины, потери давления в камере сгорания и потери давления между окружающей средой и входом компрессора в качестве входных параметров, причем определение осуществляется без решения энергетических балансов и без информации о теплотворной способности топлива и без информации о массовом расходе топлива, причем для каждого входного параметра определяется, соответственно, предварительное значение для массового расхода всасывания, причем для каждого предварительного значения посредством перекрестного сравнения с соответствующими другими предварительными значениями определяется соответствующее проверенное на достоверность значение, и причем для массового расхода всасывания газовой турбины формируется характеристический параметр как среднее значение из проверенных на достоверность значений. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области контрольно-вычислительной техники, предназначено для установки на летательные аппараты (ЛА) и может быть использовано для функционального диагностирования технического состояния авиационного оборудования. Техническим результатом является повышение эффективности диагностирования для построения логических выводов. В экспертную систему контроля введены блок толерантности (БТ), блок полноты вывода (БПВ), система контроля оборудования ЛА, содержащая подсистему информационных датчиков ЛА, связанных с сетью клеток локальной вычислительной сети (ЛВС), содержащей соединенные сеть клеток с сетью ядер 9, выходы которой связаны с входом входного блока 12, входами блока обучения 11 и блока толерантности (БТ) 13. Причем первый вход БТ 13 соединен с выходом сети ядер 9 ЛВС, второй вход БТ 13 связан с выходом процессора 16. Выход БТ 13 связан со вторым входом входного блока 12. Вход БПВ 21 соединен с выходом МЛВ 20, а первый выход БПВ 21 связан с первым входом блока принятия решений 17, а второй выход соединен с блоком объяснения 22, последовательно соединенным с блоком общения 18 и терминалом пользователя 14. 1 ил.

Изобретение относится к области комплексного контроля инерциальных навигационных систем управления подвижными объектами и, в частности, к средствам аппаратурно безызбыточного контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов повышенной информационной производительности. Техническим результатом является повышение эффективности контроля при выполнении полетных задач. Устройство содержит датчики угловых скоростей по осям объекта, преобразователи координат, функциональные преобразователи, сумматоры, схемы вычитания, дифференциаторы, умножители, интеграторы, задатчик ускорения силы тяжести и компараторы, соединенные так, что выходные сигналы сумматоров сравниваются с пороговыми значениями оценок точности измеренных и вычисленных ускорений. Устройство контроля одновременно измеряет и сравнивает кажущиеся и абсолютные ускорения объекта. Для этого производится измерение абсолютных угловых, линейных скоростей объекта датчиками угловых скоростей и датчиками скоростей инерциальной системы. Отличие оценок ускорений от их измеренных значений на компараторах устройства служит для фиксации отказа инерциальной навигационной системы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля. Техническим результатом является обеспечение возможности выявления дефектов элементов в многопозиционном релейном коммутаторе до нарушения его функционирования путем контроля за временем переключения исполнительного реле. Устройство непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора содержит контрольную контактную замыкающую группу исполнительных реле коммутатора, расширитель длительности импульса, элементы 2И-НЕ и И-НЕ, триггер фиксации дефектных элементов, резистивный делитель напряжения. Выход триггера запоминания команды управления, через контрольную контактную группу реле, и делитель напряжения подключены к элементу И-НЕ так, чтобы независимо от состояния триггера при правильном функционировании реле и усилителя на входе элемента И-НЕ находилась логическая единица. При изменении состояния коммутатора логический ноль на выходе расширителя длительности импульса блокирует запись в триггер фиксации дефекта. Превышение времени переключения исполнительного реле длительности расширенного импульса приведет к срабатыванию триггера фиксации дефектных элементов в нормально функционирующем многопозиционном релейном коммутаторе. 1 ил.

Изобретение относится к области диагностирования и контроля технического состояния информационно-телекоммуникационных сетей связи в условиях информационно-технических воздействий. Технический результат заключается в повышении точности оценки вскрытия злоумышленником топологии сети связи и повышении защищенности сети связи при информационно-технических воздействиях на ее структурные элементы. Способ оценки эффективности информационно-технических воздействий на сеть связи заключается в том, что ранжируют все элементы сети связи и определяют весовые коэффициенты каждого элемента сети связи, фиксируют информационно-технические воздействия на ее структурные элементы, по полученным данным формируют имитационную модель сети связи, моделируют на ней информационно-технические воздействия и упреждающе реконфигурируют сеть связи. На основании рассчитанной модели сети связи производится построение действующей сети связи, после того как злоумышленник осуществил воздействие на сеть связи, осуществляется оценка произведенного расчета модели сети связи, на основании оценки воздействия злоумышленником на сеть связи производится дополнение статистических данных о возможностях вскрытия сети связи и воздействия на сеть связи злоумышленником. 8 ил.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах различного назначения для определения технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательного аппарата. Техническим результатом является повышение эффективности определения технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательного аппарата. Устройство содержит: блок хранения констант; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый блоки формирования произведения; блок формирования суммы; блок транспонирования; первый, второй блоки формирования разности; первый, второй, третий, четвертый блоки формирования функций , , , соответственно; первый, второй, третий, четвертый блоки интегрирования. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к средствам контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности контроля параметров и обнаружения отказа. Устройство содержит датчики линейных ускорений, а также угловых скоростей объекта, преобразователи координат, функциональные преобразователи, сумматоры, схемы вычитания, дифференциаторы, умножители, задатчики смещения акселерометров по осям объекта и компараторы соединенные, сигналы в которых сравниваются с пороговыми значениями оценок точности измеренных и вычисленных ускорений. Устройство контроля одновременно измеряет абсолютные линейные, угловые скорости объекта акселерометрами, датчиками угловых скоростей и датчиками скоростей инерциальной навигационной системы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системе и способу автоматизации системы. Технический результат заключается в автоматизации определения и выполнения операций, осуществляемых машиной или в ходе производственного процесса. Согласно представленным системе и способу автоматизации системы, интерпретатор генерирует и выполняет исполняемый код на основании команд, принимаемых в виде древовидной последовательности, которая содержит информацию о параллельных операциях для определения соответствующих процедур автоматизации. В основу определения древовидной последовательности может быть положен стандартизированный удобный для восприятия человеком и машиночитаемый формат, такой как, например, документ на языке XML. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к средствам тестирования радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат заключается в сокращении затрачиваемого времени и количества аппаратуры в процессе тестирования. Для этого предложен способ мутационного тестирования радиоэлектронной аппаратуры и ее управляющего программного обеспечения (ПО), заключающийся в том, что на языке описания аппаратуры создают проект исправной модели целевого устройства, имитирующей поведение его каналов ввода-вывода. Записывают получившийся проект модели в программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) устройства имитации неисправностей. Проводят тестирование на этой модели. На языках описания аппаратуры создают проект модели целевого устройства с неисправностями и записывают его в ПЛИС того же самого устройства имитации неисправностей. Проводят тестирование на этой модели. Сравнивают результаты тестирования от исправной и неисправной моделей. Если в процессе тестирования исправной модели неисправностей не обнаруживают, а при тестировании неисправной обнаруживают весь массив внесенных неисправностей, то радиоэлектронную аппаратуру или ее управляющее ПО считают прошедшими тестирование. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам технического контроля и диагностирования бортовых систем (БС) беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Техническим результатом является повышение эффективности проверки БС БПЛА. В заявленном способе дополнительно производят анализ и обработку данных, полученных от центральной ЭВМ комплекса посредством интеллектуальной системы поддержки принятия решений, осуществляют классификацию значений критичных параметров контроля, характеризующих критичные составные части БС БПЛА по качественному признаку, с присвоением каждому параметру качественной оценки для выявления предотказных состояний БС БПЛА и проведения упреждающего диагностирования, при обнаружении неразличимых неисправностей формируют оптимальные последовательности проведения диагностирования в виде первого ранжированного списка прецедентов и второго ранжированного списка решений инцидента, а также формируют окончательную оптимальную последовательность проведения диагностирования в виде третьего ранжированного списка прецедентов и решений инцидента, на основе обработки первого и второго списков. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх