Методика разработки диагностического обеспечения информационно-измерительных и управляющих систем

• Автор: Волков, Вадим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 180 с. : ил.

1 Методика диагностирования приборов
1.1 Объекты диагностирования
1.2 Технологические процессы диагностирования
1.3 Методы контроля работоспособности
1.4 Методы поиска места отказа
1.5 Методика сочетания методов диагностирования 3
1.6 Основные результаты и выводы
2 Модели для обнаружения и поиска места отказа приборов
2.1 Диагностические параметры и признаки
2.2 Алгоритмы диагностирования
2.3 Диагностические модели отказавшего объекта
2.4 Математическое моделирование работоспособного объекта
2.5 Математическое моделирование отказов
2.6 Основные результаты и выводы
3 Методы оптимизации обнаружения и поиска места отказа приборов
3.1 Выбор проверок для обнаружения отказов с минимальными затратами методом линейного целочисленного программирования
3.2 Выбор проверок для обнаружения отказов с минимальными затратами по эвристическому алгоритму исключения
3.3 Выбор очерёдности выполнения проверок для обнаружения отказов с минимальными средними затратами методом ветвей и
границ
3.4 Локализация места отказа
3.5 Выбор проверок для поиска места отказа с минимальными затратами методом линейного целочисленного программирования
3.6 Выбор проверок для поиска места отказа с минимальными затратами по эвристическому алгоритму исключения
3.7 Основные результаты и выводы

4 Программно-методический комплекс разработки диагностического обеспечения приборов
4.1 Методика моделирования составных частей прибора
4.2 Методика моделирования работоспособного прибора
4.3 Методика моделирования отказов и разработки диагностической
модели прибора
4.4 Методика оптимизации обнаружения и поиска места отказа
4.5 Программно-методический комплекс разработки диагностического обеспечения ИИ и УС
4.6 Вычислительная сложность предложенных алгоритмов
4.7 Экспериментальная проверка применимости разработанных алгоритмов оптимизации диагностического обеспечения
4.8 Экспериментальная проверка диагностического обеспечения
4.8 Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Перечень принятых сокращений
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Комплекс программ разработки диагностического обеспечения.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Пример разработки диагностического обеспечения печатного узла прибора У8800С1.

Информационно-измерительные и управляющие системы (ИИ и УС), применяющиеся в настоящее время, содержат в своем составе большое количество сложной аппаратуры и устройств, отказ каждого из которых может привести к нарушению работы и отказу всей ИИ и УС. Вследствие этого повышаются требования к надежности и показателям узлов, устройств и системы в целом.
Техническое обеспечение ИИ и УС составляют электронные приборы и системы, предназначенные для осуществления связи, сбора, обработки, передачи и отображения информации (далее - приборы), которые на стадиях разработки, производства и эксплуатации являются объектами диагностирования. Контроль функционирования, работоспособности, поиск места отказа (ПМО), определение причин отказа при изготовлении опытного и серийного образца, восстановлении, ремонте прибора требуют значительных затрат времени, труда специалистов высокой квалификации. Например, средняя продолжительность ПМО составляет до 85% средней продолжительности восстановления электронной аппаратуры модульной конструкции.
Относительно большие затраты при диагностировании объясняются, в первую очередь, недостаточной приспособленностью приборов к диагностированию. Для того чтобы прибор был приспособлен к диагностированию, необходимо при его проектировании разрабатывать диагностическое обеспечение. Диагностическое обеспечение составляет комплекс взаимоувязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необходимых для осуществления диагностирования на всех этапах жизненного цикла объекта. Существуют объективные трудности улучшения приспособленности приборов к диагностированию, обусловленные состоянием теории диагностирования, необходимостью больших затрат на создание диагностического обеспечения.

Правила формирования бинарного отношения допустимо толковать как отображение (р:Е^>и2 множества Е во множество и2. Тогда диагностическая модель задаётся, например, двудольным ориентированным графом (орграфом)
С = (Е,и(р). (2.2) Элементы множеств Е и II2 бинарного отношения изображаются
вершинами, а отображение ф - дугами орграфа (2.2). Если вид технического состояния ееЕ проявляется оценкой и° или и] результата проверки, то вершины орграфа соединяются дугой (е, м°) или (е, и1) соответственно.
Пример диагностической модели в форме двудольного орграфа прибора представлен на рисунке 2.5. Вершины из множества Е сопоставлены работоспособному состоянию е0 и отказам объекта. Стрелки на дугах условно не показаны.
е0 е, е2 е3 е4 е5 е6 е1 Рисунок 2.5 - Диагностическая модель в форме двудольного орграфа
Двудольный орграф можно задавать таблицей связей (таблица 2.3). Первый столбец и первая строка таблицы связей содержат обозначения видов технического состояния и проверок соответственно. На пересечении строки еі и столбца Uj указывается 1 или 0, если в двудольном орграфе имеется
дуга (е{, Му) или дуга (е/5«у) соответственно. Модель в форме таблицы