Исследование надежности технических систем с диагностикой

• Автор: Корелин, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 164 с. : ил

Содержание
Содержание.
Ведение

1 Обзор существующих методов исследования контролепригодности

2 Исследование и оптимизация показателей надежности для различных структур систем диагностирования

2.1 Основные понятия и определения теории контролепригодности

2.1.1 Построение логической модели объекта и возможности анализа его контролепригодности

2.1.2 Количественные характеристики глубины диагностирования

2.1.3 Описание случайных процессов

2.2 Коэффициент готовности ТС с СД для различных вариантов размещения составляющих компонент СД.

2.2.1 Общий подход к построению модели для ТС с СД.

2.2.2 Коэффициент готовности с полностью встроенной
системой диагностирования
2.2.3 Коэффициент готовности объекта с встроенными в ТС датчиками
2.2.4 Коэффициент готовности объекта с встроенными в ТС датчиками и коммутаторами.
2.2.5 Коэффициент готовности объекта с внешней СД
2.3 Анализ зависимости коэффициента готовности от параметров объекта ТС с СД.
2.4 Выводы
3 Оптимизация алгоритмов различимости и поиска дефектов в ТС с СД.
3.1 Разрешение эквивалентности дефектов объекта диагностирования .
3.2 Минимизация числа точек съема диагностической информации
3.3 Поиск дефектов
3.4 Выводы
4 Экспериментальная часть
4.1 Разработка блоксхемы электронного измерительного блока
4.2 Выбор способа сопряжения измерительного блока с ЭВМ.
4.3 Разработка измерительного блока
4.3.1 Структурная схема измерительного блока
4.3.2 Принципиальная схема измерительного блока.
4.4 Разработка программы обмена с ПЭВМ и программ для измерения
4.5 Эмулятор ПЗУ.
4.6 Практическая реализация
4.7 Выводы
5 Заключение
6 Список литературы.
Приложения.
Приложение 1.1 Программа расчетов для системы с 6ю состояниями
Приложение 1.2 Программа вычислений производных коэффициента
готовности и коэффициента простоя.
Приложение 1.3 Программа расчетов для системы с ю состояниями 7 Приложение 1.4 Программа расчетов для системы с ю состояниями
Приложение 1.5 Программа расчетов для системы с 9ю состояниями
Приложение 1.6 Программа для вычисления оптимального значения
коэффициента готовности и простоя.
Приложение 1.7 Зависимость коэффициента готовности от параметров ТС и
Приложение 2.1 Микропро1рамма на языке ассемблер для микроконтроллера
I .
Приложение 2.2 Программа приема данных от измерительного блока через
последовательный порт 2 2
Приложение 2.3 Принципиальная схема измерительного блока
Приложение 3 Акты внедрения.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Второй путь заключается в направленном преобразовании структуры проектируемого изделия без изменения его функциональных свойств. N - число элементов в системе. Первый путь наиболее освоен в промышленности, но в связи с очень сильной зависимостью от функциональных особенностей проектируемого изделия не может иметь обобщенной формализованной модели и требует значительных затрат при реализации. Второй путь является более новым, менее разработанным и более эффективным, так как не требует значительных затрат на реализацию. Свойство контролепригодности объекта диагностирования формируется на стадии его проектирования, где устанавливаются взаимосвязи и параметры объекта, выявляются сущность, многообразие и характер этих связей и объект диагностирования представляется через полученные взаимосвязи, т. Диагностическая модель-это совокупность методов построения математической модели, определяющей методику формирования способов и алгоритмов определения технического состояния диагностируемого объекта. В связи с функциональным разнообразием технических систем, для которых необходим контроль и диагностирование, в связи с их конструктивной сложностью и большим объемом решаемых ими задач, разнообразны и методы построения диагностических моделей этих систем. Все множество технических систем с учетом специфики их функционирования может быть поделено на два класса: непрерывные и дискретные объекты. В связи с этим методы обеспечения контроля и диагностирования могут быть также поделены на два класса. Первый -методы, обеспечивающие контроль и техническое диагностирование систем непрерывного действия, и второй - методы, обеспечивающие контроль и диагностирование объектов дискретного действия. Остановимся на основных результатах, полученных в области разработки моделей диагностирования объектов непрерывного действия в работах отечественных и зарубежных ученых. По методам представления взаимосвязей между состоянием объекта, его элементами и параметрами выходных сигналов методы построения моделей можно разделить на аналитические, графоаналитические (топологические), информационные и логические. Если непрерывные объекты при решении задач диагностирования можно представить адекватным формульным описанием объекта в виде совокупности функциональных соотношений, дифференциальных или передаточных функций [4-], то используем аналитические модели технической диагностики. Аналитические модели широко используются для описания объектов электрического, электромеханического и пневмогидравлического типа. При этом неисправности объекта моделируются как недопустимые изменения значений параметров диагностирования. В работе [5] система автоматического управления описывается системой дифференциальных уравнений, при этом в качестве количественной характеристики работоспособности принимается точность работы системы в переходном и установившемся режимах. Алгоритм поиска дефекта строится на основе вероятностных методов оценки надежности системы с учетом специфики ее структуры, а также надежности составляющих ее компонент. Работа [6] посвящена поиску дефектов в процессе функционирования динамической системы, представленной нелинейными дифференциальными уравнениями с коэффициентами, которые принимают значения из заданных интервалов. В работах [4,7-] предлагается способ обнаружения дефектов на основе анализа коэффициентов передаточной функции системы. Сложность данных методов обеспечения различимости дефектов заключается в вычислении коэффициентов передаточной функции неисправного объекта, определении передаточных коэффициентов компонент, а также необходимости введения заданных возмущений передаточных функций тех или иных компонент, что в практическом плане не всегда может быть допущено по эксплуатационным или конструктивным причинам. Последний недостаток устранен в работе [], где решение задачи поиска дефектов осуществляется путем введения в объект контрольных точек. В работах [-] предлагается метод оценки состояния объектов путем сравнения его реакции с реакциями эталонной эквивалентной модели на одинаковые воздействия. Этот метод используется при функциональном диагностировании.