НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№1(78) Январь - Март 2020

Диагностирование непрерывных динамических систем с использованием топологических функций чувствительности

Выпуск № 4 (77) Октябрь - Декабрь 2019
Авторы:

Воронин Владимир Викторович,
Шалобанов Сергей Викторович,
Шалобанов Сергей Сергеевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2019-4-17-30
Аннотация

В работе рассмотрен алгоритм поиска дефектов топологических связей между динамическими блоками, позволяющий полнее учесть специфику проявления реального одиночного дефекта – обрыва одной связи между динамическими блоками передаточной функции объекта диагностирования. Применение известных алгоритмов подобного рода осложняется необходимостью использования моделей с пробными отклонениями параметров, либо необходимостью анализа знаков передач выходных сигналов, либо сменой позиции входного сигнала. Недостатком алгоритма на основе пробных изменений топологических связей модели является то, что он использует задание этих изменений в моделях с пробными отклонениями, что является трудоемкой задачей. Недостатком алгоритма с анализом знаков передач выходных сигналов с использованием нормированного диагностического признака, а также с использованием бинарного диагностического признака является то, что необходимы дополнительные вычисления знаков передач выходных сигналов от динамических блоков передаточной функции до контрольных точек. Недостатком алгоритма со сменой позиции входного сигнала является то, что он использует перемещение места подачи входного сигнала на другую позицию в моделях, контролирующих топологическую связь. Ниже рассматривается алгоритм поиска дефектов в виде нарушения связей между динамическими блоками передаточной функции, основанный на использовании модели топологической чувствительности с помощью интегральных оценок выходных сигналов объекта диагностирования. Топологическая чувствительность может быть получена с использованием структурно-матричной динамической модели. Такой подход упрощает реализацию алгоритма путем уменьшения числа контрольных точек, что позволяет сократить аппаратные и временные затраты при диагностировании сложных объектов. Определена процедура получения нормированных диагностических признаков и вычисления количественной меры различимости дефектов.


Ключевые слова: поиск дефектов, непрерывная система с обратной связью, передаточная функция динамического блока, топологическая функция чувствительности, диагностическая модель, объект диагностирования, контрольные точки, интегральные оценки выходных сигналов, нормированный диагностический признак, различимость дефектов

Список литературы

1. Шалобанов С.В. Структурные методы поиска одиночных дефектов в динамических системах // Известия вузов. Приборостроение. – 2000. – № 4. – С. 7–13.



2. Розенвассер Е.Н., Юсупов Р.М. Чувствительность систем управления. – М.: Наука, 1981. – 464 с.



3. 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.



4. Patton R. Robast model-based fault diagnosis: the state of the art // IFAC Proceedings. – 1994. – Vol. 27 (5). – P. 1–24.



5. Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. Диагностирование непрерывных динамических систем методом топологических связей // Вестник Тихоокеанского государственного университета. – 2011. – № 4 (23). – С. 75–82.



6. Патент 2439647 Российская Федерация. Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе / С.В. Шалобанов, С.С. Шалобанов. – № 2011100409/08; заявл. 11.01.2011; опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1.



7. Shalobanov S.V., Shalobanov S. S. The search defects algorithm in continuous dynamical systems by vectors of topological relations // Proceedings of the 3rd Russian-Pacific Conference on Computer Technology and Applications (RPC). – Vladivostok, 2018. – P. 1–4.



8. Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. Диагностирование непрерывных динамических систем с использованием смены позиции входного сигнала // Информатика и системы управления. – 2016. – № 2 (48). – С. 91–96.



9. Патент 2528135 Российская Федерация. Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала / С.С. Шалобанов. – № 2013144231/08; заявл. 01.10.2013; опубл. 10.09.2014, Бюл. № 25.



10. Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. Defect search using the input signal position change and the binary diagnostic sign // 2018 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics): Proceedings. – Omsk, 2018. – P. 1–4.



11. Воронин В.В., Шалобанов С.С. Диагностирование непрерывных динамических систем методом пробных отклонений параметров модели // Информатика и системы управления. – 2010. – № 1 (23). – С. 121–127.



12. Патент 2435189 Российская Федерация. Способ поиска неисправного блока в динамической системе / С.В. Шалобанов, С.С. Шалобанов. – № 2009123999/08; заявл. 23.06.2009; опубл. 21.11.2011, Бюл. № 33.



13. Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. Defect search in automatical control systems based on trial deviations of model parameters // 2017 IEEE 11th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT). – Moscow, 2017. – P. 1–4.



14. Шалобанов С.С. Диагностирование непрерывных динамических систем методом логических функций // Вестник Тихоокеанского государственного университета. – 2012. – № 3 (26). – С. 85–90.



15. Патент 2461861 Российская Федерация. Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе / С.С. Шалобанов. – № 2011140376/08; заявл. 04.10.2011; опубл. 20.09.2012, Бюл. № 26.



16. Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. Defect search in automatical control systems with depth to dynamic block // Proceedings 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). – Moscow, 2018. – P. 1–5.



17. Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. Алгоритм поиска дефектов в системах автоматического управления с использованием смены позиции входного сигнала // Информатика и системы управления. – 2017. – № 2 (52). – С. 57–63.



18. Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. Диагностирование систем автоматического управления с использованием пробных отклонений параметров модели и бинарных диагностических признаков // Вестник Тихоокеанского государственного университета. – 2017. – № 4 (47). – С. 17–22.



19. Bloshchinskiy V.D., Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. Application of configurable diagnostic models on IIR-filters and Laguerre filters for finding parametric defects in continuous dynamic objects // 2019 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). – Tomsk, 2019. – P. 1–5.



20. Воронин В.В. Информационное обеспечение процессов диагностирования в системах технического обслуживания // Вестник Тихоокеанского государственного университета. – 2018. – № 2 (49). – С. 35–44.



21. Воронин В.В. Относительная эквивалентность дефектов // Информатика и системы управления. – 2018. – № 4 (58). – С. 60–69.



22. Voronin V.V., Davydov O.A. Local area network failures types, consequences and criticality analysis // Proceedings of the 2nd Russian-Pacific Conference on Computer Technology and Applications (RPC). – Vladivostok, 2017. – P. 184–187.

Благодарности. Финансирование

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-08-00737).

Для цитирования:

Воронин В.В., Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. Диагностирование непрерывных динамических систем с использованием топологических функций чувствительности // Научный вестник НГТУ. – 2019. – № 4 (77). – С. 17–30. – DOI: 10.17212/1814-1196-2019-4-17-30.

 

For citation:

Voronin V.V., Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. Diagnostirovanie nepreryvnykh dinamicheskikh sistem s ispol'zovaniem topologicheskikh funktsii chuvstvitel'nosti [Diagnosis of continions dynamic with the use of functions]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universitetaScience bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2019, no. 4 (77), pp. 17–30. DOI: 10.17212/1814-1196-2019-4-17-30.

Просмотров: 212