Вопросы

1. Назначение и достоверность средств диагностирования.

2. Модели безынерционных устройств.

3. Динамические модели.

4. Смешанные модели.

5. Иерархический подход к проектированию и организации средств диагностирования

6. Организация диагностирования. Безусловные и условные диагностические эксперименты

7. Диагностические экспертные системы

8. Структура средств диагностирования навигационной системы

5. Методы тестового диагностирования

До сих пор предполагалось, что средства, реализующие тестовые проверки, уже заданы и необходимо лишь их организовать в рамках некоторого диагностического эксперимента. Теперь рассмотрим вопрос о синтезе этих проверок. Надо сказать, что известно достаточно много методов как тестового, так и функционального диагностирования, практическая значимость которых очень различна. Не задаваясь целью охватить весь этот обширный материал, ограничимся обсуждением основных идей, а не конкретных детальных алгоритмов.

Суть любого алгоритма построения тестовой проверки, обнаруживающей некоторый фиксированный отказ очень проста. Необходимо по описанию диагностируемого устройства найти такую входную последовательность, в ответ на которую это устройство при наличии отказа выдает реакцию, отличную от номинальной. Однако поиск тестовой последовательности в общем случае может оказаться достаточно сложным. Далее обсуждаются лишь некоторые известные в этой области предложения. Причем каждый из приводимых алгоритмов построения тестовых СД нацелен лишь на обнаружение отказа, а не на его поиск. Предполагается, что задача поиска отказа всегда может быть решена, например, средствами его обнаружения при соблюдении принципа раскрутки диагностического ядра (подраздел 4.4).

1. Тестовое диагностирование безынерционных преобразователей

Поясним правила построения тестовой проверки для безынерционных преобразователей [17]. При этом, очевидно, что простейшим является случай, когда входы и выходы элемента, с которым соотносится рассматриваемый отказ, доступны. Тогда проверкой является пара «входное воздействие – эталонное значение выхода». Причем входное воздействие таково, что реакция устройства при отсутствии и наличии отказа различна. Такое воздействие обычно называют тестовым. Для простоты рассмотрим логический элемент типа «конъюнкция» с двумя входами (рис.4.4), выход которого, как известно, принимает значение единица только, когда значения обоих входов также равны единице. Предположим, что в этом логическом элементе имеет место отказ, состоящий в замыкании его выхода на «землю», т.е. логическое значение выхода тождественно равно нулю. Тогда, очевидно, что проверкой в этом случае является вход-выходная последовательность [(x1=1, x2=1); y =1].

Рассмотрим более сложные примеры. На рис.5.1 представлены два примера аналогового (а) и цифрового (б) функциональных преобразователей, реализующих в определенном смысле похожие функции. Это сделано специально для демонстрации близости идей диагностирования аналоговых и цифровых объектов. Каждый из преобразователей представляет собой комбинацию сумматоров и умножителя (аналоговых или цифровых). Иллюстрируемую идею можно обозначить как идею чувствительного пути. Суть ее состоит в подборе таких тестовых воздействий, при которых возникает чувствительный к рассматриваемому отказу путь от места его возникновения до выхода. Пусть рассматривается отказ выхода сумматора, выделенного цветом. Модель отказа - формирование постоянного значения напряжения на выходе. Такие отказы называют константными. Чувствительный путь формируется поэлементно от входак выходу. Сначала надо подобрать такой вход на анализируемом сумматоре, чтобы в точке расположения отказа сформировался сигнал, отличный от значения, формируемого при отказе. Поскольку уровень отказа заранее неизвестен, в точке отказа последовательно во времени формируют два различных значения. Этот факт обозначается символомD. При этом на другом входе сумматора значение сигнала сохраняется постоянным. В результате при работоспособном состоянии сумматора его выход будет изменять свое значение вслед за изменением входа . Поскольку выход сумматора непосредственно не наблюдается, необходимо, чтобы его поведение передавалось на выход преобразователя. Это обеспечивается тем же приемом – сохранением значения входа умножителя, несвязанного с первым сумматором.

Если рассматривать отказ умножителя, то действия при построении тестовой проверки будут несколько иными. Сначала должны быть определены тестовые значения входов умножителя, а затем эти значения должны быть пересчитаны на вход преобразователя.

Аналогичным образом поступаем и в случае цифрового преобразователя (рис. 5.1 б) с той лишь разницей, что фиксируемые на входах значения не произвольны, а для входа логического сумматора значение равно нулю, а для входа логического умножителя оно равно единице.