Аннотация
В работе рассмотрен алгоритм поиска дефектов с глубиной до параметра динамического блока, позволяющий полнее учесть специфику проявления реального дефекта: изменение значений одного параметра передаточной функции блока. Применение известных алгоритмов подобного рода осложняется необходимостью использования моделей с пробными отклонениями параметров либо необходимостью анализа знаков передач сигналов. Недостатком метода пробных отклонений параметров модели является то, что он использует задание величин относительных отклонений параметров передаточных функций для моделей с пробными отклонениями. Недостатком метода анализа знаков передач с использованием нормированного диагностического признака, а также с использованием бинарного диагностического признака является то, что он использует вычисление знаков передач сигналов от выходов блоков до контрольных точек. Ниже рассматривается алгоритм поиска дефектов блоков передаточной функции, позволяющий использовать модель параметрической чувствительности на основе временных характеристик выходного сигнала. Процедура получения нормированных диагностических признаков заключается в том, что предварительно регистрируют реакцию на входное воздействие заведомо исправной системы на интервале времени в контрольных точках для дискретных моментов времени. Затем определяют выходные сигналы модели для каждой из контрольных точек, полученные в результате использования параметрической функции чувствительности, для чего поочередно для каждого из параметров всех блоков динамической системы соединяют связью две модели: на вход первой модели подают тестовый сигнал, выходом первой модели становится вход блока с искомым параметром. Соединяют выход первой модели с входом второй через передаточную функцию блока, в котором содержится контролируемый параметр. Входом второй модели становится выход блока с контролируемым параметром. Снимают выходные сигналы после каждого блока второй модели. Полученные выходные сигналы для каждой из контрольных точек и каждой из совмещенных моделей с параметрической функцией чувствительности в дискретные моменты времени регистрируют. Замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал. Определяют выходные сигналы контролируемой системы в контрольных точках для дискретных моментов времени. Определяют отклонения выходных сигналов контролируемой системы в контрольных точках для дискретных моментов времени от номинальных значений. Определяют нормированные диагностические признаки для каждого из рассматриваемых параметров. По минимуму значения диагностического признака определяют неисправный параметр. Также определена процедура графической интерпретации нормированного диагностического признака и определения величины различимости дефектов.
Ключевые слова: поиск дефектов, непрерывная система с обратной связью, передаточная функция динамического блока, параметрическая функция чувствительности, диагностическая модель, объект диагностирования, контрольные точки, временные характеристики системы, нормированный диагностический признак, различимость дефектов
Список литературы
1. Розенвассер Е.Н., Юсупов Р.М. Чувствительность систем управления. – М.: Наука, 1981. – 464 с.
2. Frank P.M. Fault diagnosis in dynamic systems using analytical and knowledge-based redundancy – a survey and some new results // Automatica. – 1990. – Vol. 26, N 3. – P. 459–474.
3. Patton R. Robast model-based fault diagnosis: the state of the art // Proceedings IFAC Symposium SAFEPROCESS’94. – Espoo, Finland, 1994. – P. 1–24.
4. Шалобанов С.В. Структурные методы поиска одиночных дефектов в динамических системах // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2000. – № 4. – С. 7–13.
5. Воронин В.В. Диагностирование технических объектов: монография. – Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2002. – 188 с.
6. Шалобанов С.В. Диагностирование динамических объектов методом интегральных преобразований сигналов // Информационные и управляющие системы: сборник научных трудов / под ред. В.В. Воронина. – Хабаровск, 2003. – С. 30–33.
7. Шалобанов С.В. Поиск дефектов в динамических системах методом интегральных преобразований сигналов // Вестник Тихоокеанского государственного университета. – 2005. – № 1. – С. 59–68.
8. Шалобанов С.С. Поиск параметрических дефектов в непрерывных динамических системах методом пробных отклонений параметров модели // Датчики и системы. – 2011. – № 4. – С. 34–37.
9. Шалобанов С.С. Априорная различимость одиночных параметрических дефектов для метода пробных отклонений параметров модели // Высокие технологии, образование, промышленность: сборник статей одиннадцатой международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 27–29 апреля 2011 г., Санкт-Петербург, Россия. – СПб., 2011. – Т. 1. – С. 448–452.
10. Патент 2429518 Российская Федерация. Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе / С.С. Шалобанов. – № 2010128421/08; заявл. 08.07.2010; опубл. 20.09.2011, Бюл. № 26.
11. Патент 2450309 Российская Федерация. Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе / С.С. Шалобанов. – № 2010148469/08; заявл. 26.11.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13.
12. Патент 2464616 Российская Федерация. Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе / В.В. Киселев, С.С. Шалобанов. – 2011144335/08; заявл. 01.11.2011; опубл. 20.10.2012, Бюл. № 29.
13. Патент 2473105 Российская Федерация. Способ поиска неисправностей блоков в непрерывной динамической системе / С.В. Шалобанов, С.С. Шалобанов. – № 2011151174/08; заявл. 14.12.2011; опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2.
14. Воронин В.В., Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. Алгоритмы поиска дефектов в системах автоматического управления методом пробных отклонений параметров модели: монография. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2013. – 132 с.
15. Патент 2541857 Российская Федерация. Способ поиска неисправностей в непрерывной динамической системе на основе введения пробных отклонений / С.С. Шалобанов. – № 2013149468/08; заявл. 06.11.2013; опубл. 20.02.2015, Бюл. № 5.
16. Патент 2580405 Российская Федерация. Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе на основе функции чувствительности / С.В. Шалобанов, С.С. Шалобанов. – № 2015110545/08; заявл. 24.03.2015; опубл. 10.04.2016, Бюл. № 13.
