Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 3231 данилюк.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

4.2. Принципы формализации диагностической информации с помощью таблицы функций неисправностей

Явную математическую модель объекта диагностирования типа (F, {Fi}), т.е. совокупность функций (4.4) и (4.5), можно представить в табличной форме.

Обозначим множество технических состояний объекта символом E. Пусть e E обозначает исправное состояние объекта, а ei E, i = – его i-неисправное состояние. Каждому i-неисправному состоянию соответствует неисправность si из множества S и наоборот.

Построим прямоугольную таблицу, строкам которой поставим в соответствие допустимые элементарные проверки j из множества , а столбцам – технические состояния объекта e и ei i = из множества Е или, что то же, функции F и Fi, i = реализуемые объектом, находящимся в исправном е или i-неисправном ei состоянии. Будем в дальнейшем значение индекса i = 0 относить к столбцу исправного состояния е. В клетке (j, i) таблицы, находящейся на пересечении строки j и столбца ei проставим результат Rji, элементарной проверки j, объекта, находящегося в техническом состоянии ei. Множество всех результатов Rji, j = , i = обозначим символом R. Очевидно, R = S+1. Построенную таблицу (табл. 4) будем называть таблицей функций неисправностей объекта диагностирования [30].

Заметим сразу, что непосредственное использование таблицы функций неисправностей как формы представления информации при построении и реализации алгоритмов диагностирования и физических моделей объектов диагностирования часто невозможно по причине высокой размерности таблицы. Однако как универсальная математическая модель объекта диагностирования таблица функций неисправностей очень наглядна и удобна при обсуждении и классификации принципов, а также основных процедур построения и реализации алгоритмов диагностирования, даже если эти принципы и процедуры первоначально формулируются на языках, отличных от языка таблиц функций неисправностей.

  1. Таблица функций неисправностей

R

E

e0

e1

e2

…

ei

…

eS

1

R10

R11

R12

…

R1i

…

R1S

2

R20

R21

R22

…

R2i

…

R2S

3

R30

R31

R32

…

R3i

…

R3S

…

…

…

…

…

…

…

…

j

Rj0

Rj1

Rj2

…

Rji

…

RjS

…

…

…

…

…

…

…

…

R0

R1

R2

…

Ri

…

RS

Задание таблицы функций неисправностей эквивалентно заданию системы функций (4.4) и (4.5). Действительно, столбец e0 таблицы задает поведение исправного объекта, т.е. функцию (4.4), а остальные ее столбцы – поведения объекта, находящегося в соответствующих неисправных состояниях, т.е. функции (4.5). Анализ выражений (4.4.), (4.5), а также таблицы функций неисправностей (табл. 4) позволяет утверждать, что фактически таблица функций неисправностей представляет собой совмещенные таблицы истинности, каждая из которых описывает соответствующую модификацию i-неисправного объекта диагностирования. Причем случай, когда i = 0, соответствует исправной модификации объекта, функционирование которой описывается таблицей истинности в обычном ее понимании.

Пример 4.3. Таблица функций неисправностей (фрагмент) для комбинационной схемы, приведенной на рис. 26, имеет следующий вид таблицы 5.

  1. Таблица функций неисправностей

Входные воздействия

z0

Неисправности

№

x4

x3

x2

x1

Короткое замыкание

Обрыв

x‘1

x‘2

x‘3

x‘4

x‘‘1

x‘‘2

x‘‘3

x‘‘4

1

0

0

0

0

0

0

1

2

1

0

0

0

1

1

0

0

0

3

2

0

0

1

0

0

4

3

0

0

1

1

0

1

1

5

4

0

1

0

0

0

1

6

5

0

1

0

1

1

0

0

7

6

0

1

1

0

0

1

8

7

0

1

1

1

1

0

0

0

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

В приведенном фрагменте таблицы функций неисправностей в столбцах, описывающих функционирование схемы с неисправностями x‘1x‘4, x‘‘1x‘‘4, приведены только те значения, которые отличаются от значений функции z0 исправной работы схемы. Это сделано в целях удобочитаемости таблицы функций неисправностей.

Для определенности примем, что множество  (табл. 5) обладает свойством обнаружения любой неисправности из множества S, т.е. для любой неисправности si S, найдется хотя бы одна элементарная проверка j   – такая, что Rj0Rji, а также свойством различения всех неисправностей из множества S, т.е. для каждой пары неисправностей si, skS, ik, найдется хотя бы одна элементарная проверка j   такая, что RjiRjk.

Наличие у множества  свойства обнаружения неисправностей эквивалентно тому, что столбец е таблицы функций неисправностей отличается от каждого из остальных ее столбцов ei, i = , а свойства различения – тому, что все столбцы таблицы, представляющие неисправные состояния, попарно различны.

Пример 4.4. В приведенном фрагменте таблицы функций неисправностей множество проверок * = {1, 2,3,4,5,6,7,8} для комбинационной схемы (см. рис. 26) обладает свойством обнаружения неисправности за исключением неисправности x‘4. Неисправность x‘4 на этом множестве проверок не обнаруживается. Множество проверок * = {1, 2,3,4,5,6,7,8} не в полной мере обладает свойством различения неисправностей, поскольку функционирование схемы с неисправностями x‘2 и x‘3, или x‘‘1 и x‘‘4 одинаково.

Определение 4.1. Две функции неисправностей называются эквивалентными на множестве , если на всех рассматриваемых наборах j   их значения равны между собой.

Fi Fk, i, k = , ik если  j  Rji = Rjk.

Эквивалентным функциям неисправностей в таблице функций неисправностей соответствуют одинаковые столбцы: и , и . Кроме этого на множестве неисправностей * (см пример 4) эквивалентными являются функция нулевой неисправности z0 и функция неисправности .