3.2. Логические модели

В настоящее время большинство методов поиска дефектов в технических объектах основано на использовании в качестве ДМ так называемой логической модели.

Логическая модель (или просто таблица неисправностей) реали­зует допусковые способы диагностирования, с ее помощью уста­навливается связь между множеством попарно различимых состоя­ний S = {Si}, i=1, n, множеством попарно различных проверок II={I_ij},j= 1, m и множеством результатов проверок A = {a_ij}.

Таблица неисправностей составляется на основе анализа функ­циональной модели ОД (например, принципиальная электрическая схема или структурная схема объекта). Для построения логической модели необходимо выполнение ряда условий, связанных с исклю­чением

резервирующих цепей и обратных связей в объекте, заменой его реальных

2

элементов абстрактными, имеющими только один вы­ход, перечислением всех

возможных комбинаций одновременно от­казавших элементов, и с другими допущениями. Использование по­добной модели позволяет выбрать минимальное число проверок (точек контроля) для обеспечения различимости одиночных и крат­ных допусковых дефектов. Этот выбор сводится к нахождению ми­нимального покрытия таблицы неисправностей системой столбцов. Существенными недостатками таких моделей являются следующие:

1. Невозможность распознания дефектов внутри контуров об­ ратных связей. Действительно, появление недопустимой реакции на выходе любого блока, из числа охваченных обратной связью, при- подит к появлению недопустимых реакций на. выходах всех осталь­ных блоков, входящих в контур. Как следствие получаем, что допу­стимое значение реакции на выходе любого одного блока, входя­щего в контур, может иметь место только тогда, когда допустимы реакции всех других блоков этого контура. Приведенные рассужде­ния показывают, что реакции всех блоков, охваченных обратной связью, всегда имеют одно и то же (допустимое или недопустимое) значение. Это приводит к необходимости в процессе поиска дефек­тов разрывать обратные связи, что не всегда является возможным.

2. Для обеспечения различимости кратных дефектов необходи­мо число точек контроля, равное числу блоков логической модели.

3. Очевидно, что такая модель может быть построена сравни­тельно легко для простых объектов, состоящих из незначительного числа элементов.

Главное достоинство рассмотренных моделей — это простота их анализа применительно к задачам диагностирования.

Логическая модель может быть представлена ориентиронанным графом, в котором вершинам поставлены в соответствие составные части ОД, выходы и входы, а дугам — связи между составными частями и внешними входами. Если имеются трудности в выделении конструктивных функционально самостоятельных составных частей объекта, то строятся обычно граф-модели, хотя в этом случае иногда используют логическую модель.

3.3. Графоаналитические модели

Второй типовой моделью ОД, которая используется для поиска дефектов, является модель, заданная совокупностью причинно-следственных связей. Такую модель предлагается строить в виде графа, в качестве вершин которого используются различные параметры ОД, а в качестве дуг могут быть назначены как извест­ные аналитические или статистические зависимости, так и качест­венные отношения. Граф-модель используется для решения задач технической диагностики:

выбор множества контролируемых пара­метров, определение работоспособности ОД, поиск дефектов в нем и прогнозирование его технического состояния. Достоинством мо­делей такого типа является то, что, во-первых, дефекты и диагнос­тические параметры непосредственно

3

включаются в модель, это один из принципов ее построения; во-вторых, по

модели можно со­ставить таблицу соответствий элементов множества дефектов эле­ментам множества диагностических параметров, и, как следствие, в-третьих, использовать для анализа модели допусковые методы, аналогичные методам анализа логических моделей; в-четвертых, модель является достаточно универсальной.

К недостаткам граф-моделей относят: неприспособленность их ^λ к контролю динамических свойств ОД: ограничение, связанное с наличием контуров обратной связи; сложность процесса получения самой модели, так как при этом требуется глубокое знание ОД для того, чтобы выделить и отбросить опосредованные связи; модель, в общем случае, описывает только один режим функционирования.

При разработке диагностического обеспечения на основе ана­лиза рассмотренных видов моделей (логических и граф-моделей) используют допусковые методы диагностирования. Применение допусковых методов не всегда эффективно, так как не для всех ОД их техническое состояние с достаточной полнотой характеризуется тем, принадлежат или не принадлежат значения выходных пара­метров объекта и его составных частей областям их допустимых значений. Применение принципов многозначной логики позволяет компенсировать этот недостаток за счет усложнения метода анализа модели. Следует также учитывать,,что при использовании допу­сковых методов оказывается необходимым согласовать системы допусков выходов одних составных частей с системой допусков методов других составных частей, непосредственно связанных с первыми.