Идентификация статики и динамики технических объектов
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
истик представлены на рисунках 15, 16 и 17 соответственно.
Рисунок 15
Рисунок 16. Функция веса.
Рисунок 17. Частотные характеристики.
4. Диагностика технических систем
.1 Формирование множеств проверок диагностируемого объекта с помощью аппарата булевых функций
Одной из первых моделей объектов технической диагностики, которая охватывает обширный класс реальных технических систем, явилась функциональная модель, предложенная Брюле, Джонсоном и Клетским. При построении этой модели предполагается, что систему, рассматриваемую как объект диагностики, можно подразделить на некоторое число в общем случае связанных между собой функциональных элементов (часть системы, которая может находиться в одном из двух несовместимых состоянии - работоспособна, отказала - и в работоспособном состоянии - то есть отвечает требуемой реакцией на определенную совокупность воздействий, в число которых могут входить реакции других элементов).
Воздействия, которые необходимо приложить к работоспособному элементу для получения требуемой (допустимой) реакции, называются допустимыми. Реакцию отказавшего элемента называют недопустимой. В рассматриваемой модели предполагается, что требуемая реакция любого элемента может быть получена только в том случае, если все приложенные к этому элементу воздействия являются допустимыми и элемент работоспособен, а реакция отказавшего элемента не зависит от приложенных к нему воздействий.
Для того чтобы полностью задать функциональную модель системы, необходимо:
а) перечислить все возможные для данной системы комбинации одновременно отказавших элементов, т. е. задать множество возможных состояний системы;
б) указать, какие комбинации допустимых воздействий необходимо приложить к каждому элементу для получения допустимой реакции;
в) задать схему объекта, на которой указаны все элементы и связи между ними, причем для любой пары связанных элементов должно выполняться следующее условие: если элемент bi связан с элементом bj, то допустимая реакция элемента bi является допустимым воздействием для элемента bj и, наоборот, недопустимая реакция элемента bi, является недопустимым воздействием для элемента bj.
При графическом изображении схемы объекта каж дый элемент обозначается прямоугольником с некоторым количеством входящих стрелок (входов) и одной выходящей стрелкой (выходом), обозначающей реакцию элемента. Количество входов элемента равно количеству допустимых воздействий, которые необходимо приложить к этому элементу для получения допустимой реакции. Связи между элементами обозначаются линиями, соединяющими стрелки между собой так, чтобы направления стрелок совпадали. При этом выход любого элемента может быть соединен с любым числом входов, тогда как вход любого элемента может быть соединен только с одним выходом. Входы, которые не соединены ни с одним выходом, называются внешними. Эти входы обозначают внешние воздействия, которые подаются на систему. В данном практическом занятии все внешние воздействия считаются допустимыми и не рассматриваются.
Для схемы выполняется построение таблицы состояний по следующим правилам:
1.в заголовке строки указывается состояние системы, обозначаемое Si, где i - номер неисправного блока. В заголовке столбца даётся обозначение проверки (датчика) ?k, где k - номер блока, на котором установлен соответствующий датчик.
2.все внешние воздействия считаются допустимыми;
.если блок исправен, и на его входы поступают допустимые воздействия, то реакция блока тоже будет допустимой (датчик, покажет исправность блока, которая обозначается 1;
.если блок неисправен или на вход исправного (неисправного) блока поступают недопустимые входные воздействия, то контролирующий состояние блока покажет 0.
Используя данную матрицу можно определить неразличимые состояния посредством сравнения строк матрицы состояний: у неразличимых состояний строки в матрице будут одинаковыми. Однако для сложной системы данный способ определения неразличимых отказов не всегда оправдывает себя из-за большой трудоёмкости.
По таблице состояний производится построение булевой матрицы различимости (далее булевой матрицы) посредством попарного сравнения строк по следующему алгоритму:
1.в заголовке строки указывается пара сравниваемых состояний системы, обозначаемая (Si, Sj), где i, j - номера сравниваемых состояний. В заголовке столбца даётся обозначение проверки (датчика), где k - номер блока, на котором установлен соответствующий датчик;
2.если k-я проверка в состоянии Si даёт отклик 1 , а в состоянии Sj даёт отклик 0, то пара состояний (Si, Sj) различается проверкой и в строке, обозначенной (Si, Sj), в столбце с именем ?k проставляется 1.
Иными словами булева матрица есть матрица логической функции исключающее ИЛИ относительно различных состояний для каждой проверки. Если какая-либо строка булевой матрицы получается нулевой, то пара состояний, соответствующая этой строке является неразличимой.
В данной работе необходимо решить две основные задачи построения диагностических тестов:
. Задача построения минимального диагностического теста: для данной булевой матрицы найти минимальное множество столбцов, так чтобы каждая строка имела 1 по крайней мере, в одном из столбцов матрицы.
. Задача построения всех элементарных диагностических тестов: для данной булевой матри?/p>