Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики




НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики
страница3/5
Дата05.05.2013
Размер0.96 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5

2. Модели объекта диагноза

Для построения тестов и алгоритмов диагноза необходимо иметь формальное описание объекта и его поведения в исправном и неисправном состояниях – математическую модель диагноза.

Различают модели с явным и неявным описанием неисправностей.

Явная модель объекта диагноза состоит из описаний его исправной и всех неисправных модификаций.

Неявная модель объекта диагноза содержит описание исправного объекта, математические модели его физических неисправностей и правила получения по ним всех неисправных модификаций объекта.

Таблица функций неисправностей (ТФН) является универсальной математической моделью объекта диагноза (пригодна для описания объектов любой природы, как аналоговых, так и дискретных) и принадлежит к классу явных моделей.


Составление таблицы ТФН.

В строках таблицы указывают все возможные проверки , которые могут быть использованы в процедуре диагностирования. Графы таблицы соответствуют исправному и всем возможным неисправным состояниям: . Каждое неисправное состояние соответствует одной неисправности (одиночной или кратной) из заданного класса неисправностей, относительно которого строится тест. На пересечении -ой графы и -ой строки проставляется результат -ой проверки для системы, находящейся в -м состоянии.

ПроверкаРезультат проверки для системы, находящейся в состоянии Правила заполнения ТФН.

Если значение проверки в объекте с -й неисправностью совпадает с её значением в исправном объекте, то в таблице записывается , в противном случае записывается . Графа заполняется единицами. Две графы, заполненные одинаково, соответствуют эквивалентным неисправностям, поэтому они объединяются. Если во всех элементах графы проставлены единицы, то она соответствует неисправности, которая не может быть обнаружена принятым способом диагностирования.

Таблица содержит всю необходимую информацию для получения тестов, которые находят с помощью специальной математической обработки таблицы. Например, часто на основе ТФН составляют таблицу покрытий, на основе которой получают логические выражения для проверяющих тестов.

Недостатки ТФН: большие размеры

Достоинства ТФН: наглядна, удобна для анализа любого устройства.


3. Синтез логической модели тестирования

Логическая модель может быть построена для непрерывного объекта диагноза если он:

  1. может быть разделен на несколько связанных между собой функциональных элементов;

  2. каждый функциональный элемент имеет два состояния – работоспособное и отказ. (этим фактически непрерывный сигнал элемента приводится к дискретному «в допуске – вне допуска», «в норме – не в норме»).

Процесс построения логической модели состоит из следующих этапов:

  1. в системе выделяют отдельные функциональные элементы, входы и выходы которых доступны для измерения (построенная в последующем процедура диагноза позволит обнаруживать неисправность с точностью до выделенных функциональных элементов);

  2. для каждого элемента указывают диапазоны допустимых входных и выходных воздействий.

  3. составляют функциональную схему, содержащую выделенные элементы и связи между ними.

  4. выявляют возможные состояния системы.

  5. составляют ТФН.

При работе с логической моделью подразумевается, что на входы объекта подается единственное входное воздействие, содержащее допустимые значения параметров.

Тогда возможные элементарные проверки отличаются только наборами контрольных точек. В этом случае задача построения алгоритма диагноза сводится к выбору совокупности контрольных точек, достаточной для решения определенной задачи диагноза.

Пример получения ТФН:

Пусть функциональная схема объекта диагноза содержит семь элементов Э1-Э7, имеет четыре внешних входных воздействия и формирует три реакции .


Если входное воздействие и выходная реакция -го элемента являются допустимыми, то (следует из требований к логической модели, сформулированных выше), в противном случае .

Система, содержащая элементов, имеет состояний: одно исправное и неисправных. Число проверок для нее также составляет . Каждая проверка имеет исходов, где – число контролируемых элементов.

Примечание: Следует отметить, что на практике большая часть проверок не может быть осуществлена, в связи с недоступностью отдельных входов и выходов реального устройства, тем более одновременного.

Для примера ограничимся одиночными неисправностями и будем считать, что все входы доступны для измерения, тогда система из 7 элементов может иметь 8 состояний. Элементарная проверка - это контроль реакции на выходе -го элемента.

Проанализируем схему:

– При исправной системе все сигналы имеют допустимые значения (заполняем графу )

– При отказе Э1 , все элементы подключенные хотя бы одним входом к неисправному элементу могут иметь недопустимые сигналы: Э3, Э4, Э5Б, Э6, Э7 (заполняем графу ).

– При отказе Э2 недопустимые сигналы появятся также на Э5;

– При отказе Э3 недопустимые сигналы появятся также на Э5, Э6, Э7;

– При отказе Э4 недопустимые сигналы появятся также на Э3, Э4, Э5Б, Э6, Э7 (за счет действия обратной связи) и т.д.

ТФН имеет вид:

ПроверкаРезультат проверки системы 10110111 11011111 10100111 10110111 10000001 10100101 10100110Далее, ТФН обрабатывается по методикам, рассмотренным ранее.


4. Методы построения тестов диагностирования


Построение проверочного теста:

1) ТФН имеет вид:

101001101 100001111 111001001 111000011 1010001112) Исходная таблица преобразуется следующим образом:

– неисправность, которая не может быть диагностирована при данном методе.

– эквивалентные (неразличимые) неисправности, их следует объединить.

- исключается, поскольку анализируются неисправности.


, 010110 000111 110100 110001 0100113) Составим таблицу покрытий

В элементах таблицы, где проставлен 0, записывается знак покрытия ( ), а те элементы, где проставлена 1, оставляют незаполненными.

Таблица 1.

, 4) Решается задача получения сокращенной таблицы покрытий.

Если в какой либо графе имеется только одна метка, то проверка , стоящая в соответствующей строке, является существенной, т.е. такой без которой нельзя получить покрытие всего множества неисправностей, и ее обводят кружком. Совокупность существенных проверок будет образовывать ядро теста. В данном случае в ядро входит проверка . Графы, поглощаемые проверкой (иные, имеющие метку на проверке ) исключают из рассмотрения. Далее смотрят графы, в которых попадается пара меток, эти графы могут поглощать графы с большим или равным числом меток, если они содержат, как минимум, те же проверки.

В результате сокращения получим следующую таблицу:


5) Для получения проверочного теста минимальной длины достаточно из всех проверок не входящих в ядро выбрать такое их минимальное число, которое включает в себя метки во всех оставшихся столбцах. При нескольких вариантах выбора предпочтение отдается покрытию с наименьшим числом проверок.

В данном случае, как следует из сокращенной таблицы покрытий, существует три теста одинаковой длины:

, ,

В качестве проверяющего теста может быть выбран любой из них.


Примечание: Пятый шаг можно осуществить и аналитически. Для этого:

а) по сокращенной таблице покрытий составляется следующее логическое выражение:

,

где – множество граф таблицы; – проверки, входящие в множество .

б) полученное выражение преобразуется по законам алгебры логики с раскрытием скобок и удалением избыточных элементов:









Полученное выражение представляет собой дизъюнкцию конъюнкций, каждая конъюнкция соответствует одному из возможных проверяющих тестов.


Построение диагностического теста:

Для построения диагностического теста :

1) на основе таблицы покрытий (таблица 1) составляется диагностическая таблица покрытий (таблица 2). Она содержит граф, где - число граф исходной таблицы покрытий. Каждая графа при этом соответствует одному из возможных сочетаний двух неисправных состояний . В полученной графе знак покрытия проставляется во всех тех строках, где содержимое исходных граф различное и не проставляется в строках, где содержимое одинаковое (знак покрытия указывает те проверки, при помощи которых при диагностировании можно отличить друг от друга неисправные состояния ).

, , ,

, ,

, , , , , , , , , , 2) диагностическая таблица по вышеуказанным правилам преобразуется в сокращенную таблицу покрытий:

Таблица 2

, , , , , , 3) далее задача решается в зависимости от того, какой конкретно из двух видов диагностических тестов реализуется.

А) когда заведомо известно, что объект неисправен, и решается задача обнаружения неисправного элемента, используется тест . При этом по сокращенной таблице находят варианты диагностических тестов минимальной длины с составлением выражения и преобразованием его на основе законов булевой алгебры:



Либо непосредственно из сокращенной таблицы методом, указанным ранее.

, , ,

,

Из полученных альтернативных вариантов диагностических тестов выбирается один.

Б) когда в едином процессе осуществляется: проверка исправности + поиск неисправностей используют диагностический тест . Он строится на основе проверочного теста и диагностической таблицы покрытия теста .

– Сначала таблица при этом подвергается дополнительному сокращению – из нее исключают столбцы, в которых проставлен знак покрытия хотя бы в одной строке, входящей в проверяющий тест .

– По сокращенной таблице покрытий получают формулу



– Далее используется соотношение:



– Из полученных нескольких альтернативных вариантов тестов следует выбрать тест минимальной длины.

Например, если за основу взять проверочный тест , то из табл. 2

Следует исключить все графы, кроме графы с сочетанием .

, , , , , , Примечание: - означает совпадение с проверкой проверочного теста .

, .



Таким образом, существуют два равноценных варианта теста:

и


4) По выбранному диагностическому тесту составляется словарь неисправностей. Словарь неисправностей представляет собой таблицу, являющуюся частью сокращенной ТФН: в строках указываются проверки, входящие в выбранный тест, а графы соответствуют классам эквивалентных неисправностей.

Для диагностического теста первого типа при выборе словарь неисправностей имеет вид:

, 010110 110001 010011Для диагностического теста второго типа при выборе словарь неисправностей имеет вид:


, 1010110 1000111 1110100 1110001Примечание: Поскольку данный тест помимо поиска неисправности осуществляет также и проверку исправности, то он дополнительно содержит графу .

5) По результатам всех входящих в таблицу проверок определяется неисправный элемент.


Приложение 2


МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И

ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ


1. Пакет контрольных тестов


Вариант №1

Задание №1

Под тестом понимается:

1) совокупность проверок, позволяющих решать какую-либо из задач диагноза.

2) совокупность параметров технического объекта.

3) заключение о состоянии объекта диагноза.

4) последовательность проверок.


Ответ:


Задание №2

Расставить определения, характеризующие каждое из основных состояний объекта диагноза, в правильном порядке:

Состояние объектаОпределение1. исправное1. Объект не соответствует хотя бы одному из предъявляемых к нему требований.2. неисправное2. Все основные параметры находятся в пределах заданной нормы3.работоспособное3. Объект соответствует всем, предъявляемым к нему требованиями, т.е. все основные и вспомогательные параметры находятся в пределах нормы;4.неработоспособное4. Хотя бы один из основных параметров системы не соответствует заданной норме.

Ответ:


Задание №3

Как называется тест, содержащий все возможные для данной системы проверки?

1) Одиночный.

2) Кратный.

3) Минимальный.

4) Тривиальный.


Ответ:


Задание №4

Определить вид системы диагноза, приведенной на рисунке

Средства диагностирования

Объект диагностирования

Результаты диагноза

Тестовые воздействия


Ответы объекта


1) Система функционального диагноза.

2) Система тестового диагноза.

3) Система комплексного диагноза.


Ответ:

Задание №5

Для заданной таблицы функций неисправностей (ТФН) выбрать правильные варианты реализации проверочного теста

10011 11101 111011) или ;

2)

3) или .

4) .

5) .


Ответ:


Задание №6

Указать правильный вариант ТФН одиночной кратности для приведенной на рисунке схемы объекта диагноза.

Примечание: Состояния объекта диагноза в ТФН обозначены следующим образом: – исправное состояние объекта диагноза; – отказ элемента Э1; – отказ элемента Э2; – отказ элемента Э3; – отказ элемента Э4. Допустимые значения сигналов в ТФН обозначены «1», а недопустимые – «0».



1)





























































2)



10111

01011

00101

10010


3)



10111

10011

10001

10110

4)



10111

11010

10000

11010


Ответ:


Задание №7

Указать правильный вариант алгоритма поиска неисправности, построенного по критерию выявления максимального количества информации в каждой проверке. Исходные данные:

а) словарь неисправностей.

0111 0011 0101

б) вероятности состояний.




Варианты алгоритмов:

1) 2) 3) 4)

Ответ:

1   2   3   4   5

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Основы технической диагностики»
Дисциплина входит в федеральный компонент обще-профессиональных дисциплин и является обязательной для изучения для специальности...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс умк учебно-методический комплекс основы профориентологии
Лукъянченко, Т. Н. Основы профориентологии: учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы профориентологии» для студентов, обучающихся...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Основы природопользования (название)
Учебно-методический комплекс «Основы природопользования» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «основы социологии и политологии»
Учебно-методический комплекс включает учебную программу курса, планы проведения семинарских занятий, список основной и дополнительной...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Основы проектной графики»
Учебно-методический комплекс «Основы проектной графики» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс умк учебно-методический комплекс общие основы педагогики
...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс умк учебно-методический комплекс основы
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очных отделений учреждений высшего профессионального образования
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Основы социальной работы (название)
Учебно-методический комплекс дисциплины «Основы социальной работы» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине "Теоретические основы автоматизированного управления" для специальности 23. 01. 0 0 Асоиу
Данный учебно-методический комплекс представляет собой совокупность дидактических материалов, направленных на реализацию содержательных,...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы технической диагностики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Основы генетики (название)
Генетически обусловленные формы детской слепоты и слабовидения. Медико-генетическое консультирование. Расчеты риска при болезнях...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница