Система функционального контроля динамического объекта — SU 1481718 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 51) 4 С 05 В 23 ОП НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ сигнала-допустимои модулейих сигнало нос сигла. с( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Р 1310/80, кл, С 05 В 23/02, 1986.Авторское. свидетельство СССР1182493, кл. С 05 В 23/02, 1984. (54) СИСТЕМА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к технической диагностике, а именно к функциональному диагностированию динамических объектов, и может испольэовать ся в промышленности средств связи. Цель изобретения - повышение достоверности Аункционального контроля. Система содержит источник 1 входного сигнала, источники 2, -2 эталонныхсигналов, источник предельно допустимого сигнала 3, формирователи модуля разности 4, -4 нелинейные элементы 5 -5, квадраторы 6, -6, интеграторы 7, -/, первые 8 -8, и вторые9 -9 компараторы, элемент 10 И)1 И-НЕ,элемент 11 И-НЕ, элемент 12 НЕ, источники тактовых импульсов 13 и источники пороговых напряжений 14,-14,Суть изобретения состоит в выделениина основе упорядочения параметровдинамического объекта по степени влияния их изменений на выходной сигнал объекта предельно г и пороговой оценк Р ных диагностическ в сительно предельно-допустимоИзобретение относится к области технических диагностик, а именно к функциональному диагностированию динамических объектов, и может использоваться в промышленности средств связи.Цель изобретения - повышение достоверности функционального контроля.Суть изобретения состоит в том, что введением источника предельно допустимого сигнала задается область различения параметров динамического объекта, в пределах которой перекрестное взаимовлияние параметров 15 отрабатывается каналами контроля, а на выход системы поступает достоверная информация. Уход модулей разностных сигналов из области различения устанавливается путем пороговой 20 оценки их относительно модуля предельно допустимого разностного сиг" нала, формируемого на основании упорядочения параметров динамического объекта по степени влияния их изме нений на выходной сигнал объекта. Предельное изменение параметров с максимальной чувствительностью из упорядоченного множества определяет предельно допустимый сигнал. Информация, 3 О полученная при обработке сигналов, находящихся вне области различения, считается недостоверной. При этом блокируется ее прохождение на выход системы и выставляется бит недостоверности.Таким образом, при больших отклонениях параметров от номинальных значений, когда система становится кеэффективной за счет перекрестного 40 взаимовлияния параметров, исключается режим ложного функциональкогоконтроля динамического объекта с образованием дополнительного информационного выхода системы, характеризующего достоверность контроля.На чертеже представлена функционачальная схема системы,Система содержит источник 1 входного сигнала (выход динамического объекта), источники 2-2 эталонных сигналов, источник 3 предельно допустимого сигнала, формирователи 4-4модуля разности, нелинейные элементы 5, -5, квадраторы 6, -6, интеграторы 7 -7, первые 8-Ви вторые 9, -9 компараторы, элементы 10 ИПИ-НЕ, элемент 11 И-НЕ, элемент 12 НЕ, источкик 13 тактовых импульсов и источники14,-14 пороговых напряжений,Система работает следующим образом.Классификация реакции объекта х(Г)по классам работоспособности, задаваемыми эталонами г,(С),1=1,п, про"изводится по величине меры близостигБ; =(Ч;х(й)-г(г)Д 6,огде Ч; - оператор нелинейного преобразования в х-м канале контроля;Т - время анализа (накопления).Сигналы К поступают с выходовформирователей 4; на входы соответствующих нелинейных элементов 5 Преобразованные напряжения возводятсяв квадрат в элементах 6; и интегрируются элементами 7;ы = ка.оДлительность с импульсных сигналов, поступающих на вход 13 с периодом Т, определяется временем установки нулевых начальных условий (С,)на интеграторах 7; по окончании цикла накопления напряжений Ь . В слу 3чае выполнения интегратора 7 в видеоперационного усилителя с интегрирующим конденсатором в обратной связи и включенным параллельно последнему разрядным управляемым ключом,й будет равно постоянной временицепи разряда конденсатора на активном сопротивлении замкнутого ключа.На практике для более точной установки нулевых начальных условий величина(время замыкания ключа)берется порядка 3Кроме того, период Т определяется самым медленным звеном в динамическом объекте (т.е. самой большойпостоянной времени, описывающейдинамику объекта) и с достаточнойуверенностью применяется равным (35) Тм,ч,сЛогический уровекь импульсов, поступающих на вход 13, определяетсяполярностью управляющего сигнала разрядного ключа и может быть как высоким (например, замыкание аналоговыхключей 284 КН 1), так и низким (аналоговые ключи 590 серии). Накопленные на интервале Т значения мер близости Ы; поступают на входы компараторов 8, где сравниваются(логическая 1", если Ы,) Б что соответствует допустимому и недопустимому отклонениям -го параметра.В связи с тем, что эффективность преобразвания М; на практике ограничена (т.е. эффект контрастирования, а зкачит и различения, проявляется только до определенных значений отклонений параметров), с некоторых значений К; достоверность контроля из-за перекрестного взаимовлияния параметров объекта будет неудовлетворительной. Чтобы препятствовать прохождению 20 ложной информации на выход системы, задают область различения параметров с помощью предельного значения наиболее чувствительного к изменениям в объекте контроля параметра. Для его выявления множество контролируемых параметров ./; упорядочивают по функции чувствительности01 пх(с)и (с) = - . --.п "ф 30На основании этого строится источник 3 предельно допустимого сигнала у(С), соответствующий предельному отклонению параметра о, при котором сохраняется различимость параметров,35 а значит, и достоверность информации об объекте. Разность сигналов х(с) и у(с): сПомимо информационных задач сигнал 45 Г позволяет решать задачу блоки- .йтровки каналов контроля при выходе отклонений параметров 1; за пределы11 11 области различенияЛогический 0 сигнала 1 ,закрывает элемент 1 1, 50 через который н а входы установки н ач алькых условий ит е г р а т о ров 7, от ис точн ик а 1 3 з ад ающих импульсов поступают импульсы , задающие время ан али з а Т . При этом на выходе эле мент а 1 1 устанавливается ло гиче ск ая " 1 ", препятствующая накоплению ложных значений ме р бл и з о с т и , т . е .Б;аО 84"ф 1 1+1 ьинверсия которого после элемента 12подается на (и+1)-й выход системы.Начиная с некоторых значений К;, изза перекрестного взаимовлияния параметров объекта достоверность контроля будет неудовлетворительной, при этом для снижения достоверности,достаточно попадания в критическую зоку, задаваемую К+ одного параметра. Степень влияния параметра, соответствующая которому разность превысила (Кп), будет различная в разных каналах диагностирования, поэтому принимается, что достоверная работа системы, не зависящая от принципов ее построения (методическое искажение результатов контроля), ограничена уровнем предельно допустимой разнос 1ти )1/ при условии ) ";/( К).Если это условие не выполняется хотя бы для одной разности ( К; ), выходная совокупность логических сигналов ; -х(1 п+1) считается недостоверной, что фиксируется достоверным для любых значений 1 К,( сигналом 1до тех пор, пока отклонения ; не вернутся в область различения.Изменение параметра 1 Я ; , обладающего максимальной чувствительностью относительно изменений в реакции контролируемого объекта, приводит к наибольшему искажению реакции х(С) при номинальчых значениях остальных параметров=счф 3)Если расположить параметры в порядке возрастания чувствительности М (, (С), например ;/то можно записать цепочку неравенств для каждого случая раве ства предель5 1481718 но допустимому значению ; одного из р параметров Рлфуфф фнфффф Ии"н ф фф" ффф фх(ли лнсПри этом параметры характеризуют- н ся одинаковой степенью отклонения от д номинальных значений 1, соответст-. 10 н вующих предельно допустимых значений ,т лнезависимо от их чувствительности с к изменению реакции х(Т). Из этогоп следует, что, если сАормировать вы- к ходной сигнал УС) источника 3 как 1 б и то устанавливается гранйца достовер- в ности контроля минимального уровня, с поскольку для достижения этой границы с всем остальным параметрам, кроме З-го,20 влнеобходимо иметь большее, чем с, млотклонение от номинала, т,е. 1; не-н сколько меньше, чем действительное р предельно допустимое значение пара- элметров, и только для 1 оно совпа б и дает с этим значением. мТаким о бразом, сигналН , ( г) , д задающий область достоверного конт- с роля, является пороговым значениемс для разностей К(С) при Аиксиро в ванном уровне предельно допустимогоотклонения, не совпадающем с дейстт вительными значениями предельных от- к клонений ; (Н, что создает опре-к деленный запас в области граничных л значений. т ов, причем первые входы всех Формиователей модуля разности объединеныподключены к выходу динамическогобъекта, а каждый второй вход формиователя соединен с выходом соответ"твующего источника эталонного сиг"ала, выход каждого формирователя моуля разности через соответствующие .елинейный элемент, квадратор и инегратор соединен с сигнальным входомоответствующего первого компаратора,ороговый вход которого подключенвыходу соответствующего источьикаорогового напряжения, а выход являтся соответствующим информационнымыходом системы, о т л и ч а ю щ а яя тем, что, С целью повышения дотоверности Функционального контроля,нее введены (и+1)-й Формировательодуля разности, источник предельо допустимого сигнала, и втоых компараторов, элемент И-НЕ,лемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, причемервый вход (и+1)-го формирователяодуля разности соединен с выходоминамического объекта, а второй вход -источником предельно допустимогоигнала, сигнальный вход каждого -го .торого компаратора соединен с выхоом 1-го Аормирователя модуля разноси, а пороговые входы всех вторыхомпараторов объединены и подключенывыходу и+1)-го формирователя модуя разности, выходы вторых компараоров соединены с соответствующимивходами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и с входом элемента НЕ, выход которого является (и+1)-м информационным выходом системы, второйвход элемента И-НЕ подключен к источнику тактовых импульсов, а выходсоединен с входами установки началь-ных условий всех интеграторов.45 Формула изобретения Система функционального контролядинамического объекта, содержащаяпо числу и классов работоспособностии источников эталонного сигнала, и,Формирователей модуля разности, иквадраторов, и нелинейных элементов,и интеграторов и и первых компаратоСоставитель С.ДемиденкоТехред М. Дидык Корректор Э,Лончакова Редактор Л.Гратилло Заказ 2688/48 Тираж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5