RU2578851C2 - Real time diagnosis complex for control system - Google Patents

Real time diagnosis complex for control system Download PDF

Info

Publication number
RU2578851C2
RU2578851C2 RU2014101733/08A RU2014101733A RU2578851C2 RU 2578851 C2 RU2578851 C2 RU 2578851C2 RU 2014101733/08 A RU2014101733/08 A RU 2014101733/08A RU 2014101733 A RU2014101733 A RU 2014101733A RU 2578851 C2 RU2578851 C2 RU 2578851C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
data
control system
system bus
receiving part
Prior art date
Application number
RU2014101733/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014101733A (en
Inventor
Лев Павлович Барышев
Александр Игоревич Бубенщиков
Владимир Александрович Кодолов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова"
Priority to RU2014101733/08A priority Critical patent/RU2578851C2/en
Publication of RU2014101733A publication Critical patent/RU2014101733A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578851C2 publication Critical patent/RU2578851C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electronic computing device.
SUBSTANCE: invention relates to the field of information processing by means of electronic computing devices, such as logging of operation of automated control systems for space-rocket engineering and real-time diagnosis of possible malfunctions. Complex comprises a unit that records parameters of control system, data coding unit, system bus of the transmission portion, communication unit, system bus of receiving part, data decoding unit, checksum input unit, data analysis unit.
EFFECT: technical result is the implementation of logging of digital parameters of control system, troubleshooting of control system, improving reliability.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки информации с помощью электронно-вычислительных устройств, в частности протоколированию работы автоматизированных систем управления ракетно-космической техникой в реальном времени и диагностированию возможных неисправностей.The invention relates to the field of information processing using electronic computing devices, in particular, recording the operation of automated control systems for rocket and space technology in real time and diagnosing possible malfunctions.

Протоколирование работы автоматизированных систем заключается в фиксировании состояния памяти и параметров цифровой вычислительной машины системы управления в контрольных точках, сравнении их с эталонными значениями и формированием диагностических сообщений.Logging of the operation of automated systems consists in fixing the state of memory and parameters of the digital computer of the control system at control points, comparing them with reference values and generating diagnostic messages.

Известно устройство диагностирования в реальном времени системы электродвижения судна (патент RU №2451299, приоритет 07.10.2010 г.), осуществляющее диагностирование асинхронного двигателя путем анализа аналоговых параметров системы электродвижения судна, а именно измеренных токов и напряжений статора. Устройство включает в себя аналого-цифровой преобразователь (АЦП), пульт оператора, контроллер, на котором реализованы блок идентификации параметров объекта диагностирования (ОД), эталонная модель ОД, блок вычисления текущих параметров ОД, блок классификации состояния ОД, блок хранения текущих состояний ОД и блок прогнозирования. Измеренные во времени параметры двигателя преобразуются в вейвлет-коэффициенты, и анализируется их дисперсия в разных масштабах, и по изменению делается заключение о наличии зарождающихся или развивающихся дефектов двигателя. При этом оценка изменений осуществляется относительно неизменных параметров эталонной модели в режиме реального времени, которые были определены на этапе идентификации с использованием фильтра Калмана.A device for real-time diagnosis of a ship’s electric propulsion system is known (patent RU No. 2451299, priority 07.10.2010), which diagnoses an induction motor by analyzing analog parameters of a ship’s electric propulsion system, namely, measured stator currents and voltages. The device includes an analog-to-digital converter (ADC), an operator console, a controller that implements a unit for identifying the parameters of a diagnostic object (OD), a reference model for an OD, a unit for calculating the current parameters of an OD, a block for classifying the state of the OD, a block for storing the current status of the OD and forecasting block. Engine parameters measured over time are converted to wavelet coefficients, and their dispersion is analyzed at different scales, and the change is used to make a conclusion about the presence of incipient or developing engine defects. At the same time, changes are evaluated relative to the constant parameters of the reference model in real time, which were determined at the identification stage using the Kalman filter.

Данное устройство является наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению и выбрано в качестве прототипа.This device is the closest analogue to the claimed technical solution and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является отсутствие фиксации цифровых параметров системы управления, а именно отсутствие контроля за состоянием памяти и регистров цифровой вычислительной машины.The disadvantage of the prototype is the lack of fixing the digital parameters of the control system, namely the lack of control over the state of memory and registers of a digital computer.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является отслеживание цифровых параметров системы управления в заданных точках, фиксация параметров, передача их в принимающую часть, а также дальнейший их анализ и выявление неисправности.The task to which the invention is directed is to track the digital parameters of the control system at predetermined points, fix the parameters, transfer them to the receiving part, as well as their further analysis and troubleshooting.

Техническими результатами заявляемого изобретения являются расширение функциональных возможностей прототипа, а именно:The technical results of the claimed invention are the extension of the functionality of the prototype, namely:

- осуществление фиксации цифровых параметров системы управления за счет введения контроля за состоянием памяти и регистров цифровой вычислительной машины, входящей в состав системы управления ракетными комплексами;- fixing digital parameters of the control system by introducing control over the state of memory and registers of a digital computer, which is part of the missile system control system;

- устранение сбоев в работе системы управления за счет уменьшения времени, необходимого на фиксацию и передачу данных в принимающую часть, путем кодирования параметров состояния системы в заданный момент времени;- elimination of failures in the operation of the control system by reducing the time required for fixing and transmitting data to the receiving part, by encoding the system status parameters at a given point in time;

- повышение надежности функционирования системы управления в целом.- improving the reliability of the management system as a whole.

Указанные технические результаты достигаются тем, что комплекс для диагностирования системы управления в реальном времени состоит из соединенных блока регистрации параметров системы управления, блока ввода контрольных данных, блока анализа данных. Дополнительно в комплекс введены блок кодирования данных, подключенный к системной шине передающей части и блоку регистрации параметров системы управления, блок декодирования данных, подключенный к системной шине принимающей части, блок связи, подключенный к системной шине передающей части и системной шине принимающей части, системная шина передающей части, системная шина принимающей части. При этом комплекс может содержать блок вывода результатов.The indicated technical results are achieved by the fact that the complex for diagnosing the control system in real time consists of the connected unit for registering the parameters of the control system, the control data input unit, the data analysis unit. In addition, a data coding unit connected to the system bus of the transmitting part and a unit for registering control system parameters, a data decoding unit connected to the system bus of the receiving part, a communication unit connected to the system bus of the transmitting part and the system bus of the receiving part, and the system bus of transmitting were introduced into the complex parts, system bus of the receiving part. In this case, the complex may contain a block for outputting results.

Комплекс для диагностирования системы управления в реальном времени, приведенный на фигуре 1, представляет собой техническую систему, состоящую из: блока регистрации параметров системы управления 1, блока кодирования данных 2, системной шины передающей части 3, блока связи 4, блока декодирования данных 5, блока ввода контрольных данных 6, системной шины принимающей части 7, блока анализа данных 8. Комплекс может содержать блок вывода результатов 9.The complex for diagnosing a real-time control system shown in FIG. 1 is a technical system consisting of: a unit for recording parameters of a control system 1, a data encoding unit 2, a system bus of the transmitting part 3, a communication unit 4, a data decoding unit 5, a unit input control data 6, the system bus of the receiving part 7, the data analysis unit 8. The complex may contain a block output results 9.

Блок регистрации параметров системы управления 1 выполнен с возможностью регистрировать состояние системы управления в заданный момент времени. Блок кодирования данных 2 выполнен для осуществления формирования пакетов данных. Системная шина передающей части 3 обеспечивает кодовый интерфейс связи между блоками передающей части комплекса. Блок связи 4 обеспечивает кодовый интерфейс связи между передающей и принимающей частями комплекса. Блок декодирования данных 5 выполнен с возможностью преобразования пакетов данных в диагностическую информацию о состоянии системы управления. Блок ввода контрольных данных 6 представляет собой стандартную клавиатуру. Системная шина принимающей части 7 обеспечивает кодовый интерфейс связи между блоками принимающей части комплекса. Блок анализа данных 8 выполнен с возможностью сопоставления полученной диагностической информации о состоянии системы управления с введенными контрольными данными.The unit for registering the parameters of the control system 1 is configured to register the state of the control system at a given point in time. The data encoding unit 2 is designed to implement the formation of data packets. The system bus of the transmitting part 3 provides a code interface for communication between the blocks of the transmitting part of the complex. The communication unit 4 provides a code interface for communication between the transmitting and receiving parts of the complex. The data decoding unit 5 is configured to convert data packets into diagnostic information about the state of the control system. The control data input unit 6 is a standard keyboard. The system bus of the receiving part 7 provides a code interface for communication between the blocks of the receiving part of the complex. The data analysis unit 8 is configured to compare the received diagnostic information about the state of the control system with the entered control data.

Блок регистрации параметров системы управления 1 регистрирует состояние параметров системы управления в заданных точках и передает данные на вход блока кодирования данных 2. Блок кодирования данных 2 осуществляет формирование кодированных пакетов данных и передает сформированные пакеты данных через системную шину передающей части 3 в блок связи 4. Блок связи 4, через системную шину принимающей части 7, передает пакеты данных в блок декодирования данных 5. В блоке декодирования данных 5 происходит расшифровка переданных данных и приведение их к формату контрольных данных, заданных оператором, с помощью блока ввода контрольных данных 6. Контрольные данные из блока ввода контрольных данных 6 и декодированные данные о состоянии системы управления из блока декодирования данных 5 поступают на вход блока анализа данных 8. В блоке анализа данных 8 осуществляется сопоставление полученных из передающей части данных о состоянии системы в заданных точках и введенных контрольных данных. Обмен данными между блоками комплекса внутри передающей части комплекса происходит через системную шину передающей части 3, а внутри принимающей части комплекса - через системную шину принимающей части 7. Блок вывода результатов диагностирования 9 представляет собой стандартный монитор, на котором отображаются результаты диагностирования системы управления.The unit for registering the parameters of the control system 1 registers the state of the parameters of the control system at predetermined points and transmits data to the input of the data encoding unit 2. The data encoding unit 2 generates encoded data packets and transmits the generated data packets through the system bus of the transmitting part 3 to the communication unit 4. Block 4, through the system bus of the receiving part 7, transmits data packets to the data decoding unit 5. In the data decoding unit 5, the transmitted data is decrypted and reduced them to the control data format specified by the operator using the control data input unit 6. The control data from the control data input unit 6 and the decoded data on the state of the control system from the data decoding unit 5 are input to the data analysis unit 8. In the data analysis unit 8 the data obtained from the transmitting part of the data on the state of the system at specified points and the entered control data are compared. Data exchange between the units of the complex inside the transmitting part of the complex occurs through the system bus of the transmitting part 3, and inside the receiving part of the complex through the system bus of the receiving part 7. The unit for outputting the diagnostic results 9 is a standard monitor on which the diagnostic results of the control system are displayed.

Введенные блоки кодирования данных, декодирования данных, блок связи, системная шина передающей части, системная шина принимающей части позволяют осуществлять фиксацию цифровых параметров системы управления, устранить сбои в работе комплекса и повысить надежность системы управления в целом, за счет контроля цифровых параметров системы управления, а также за счет уменьшения времени, необходимого на фиксацию состояния системы управления и передачу ее в принимающую часть.The introduced data encoding, data decoding, communication unit, system bus of the transmitting part, system bus of the receiving part allow fixing the digital parameters of the control system, eliminate malfunctions in the complex and increase the reliability of the control system as a whole, by monitoring the digital parameters of the control system, and also by reducing the time required to fix the state of the control system and transfer it to the receiving part.

Практическое использование данного изобретения заключается в регистрации данных о состоянии параметров системы управления в заданный момент времени, отправке их в принимающую часть, последующем анализе полученных данных и сравнении результатов с заданными контрольными данными. Передаваемые данные кодируются, что уменьшает время, требуемое на передачу данных по кодовому интерфейсу связи, и не нарушает временных допусков, заданных при функционировании системы реального времени, что позволяет повысить надежность функционирования системы управления в целом.The practical use of this invention is to register data on the state of the control system parameters at a given point in time, send them to the receiving part, then analyze the data and compare the results with the specified control data. The transmitted data is encoded, which reduces the time required for data transmission via the code communication interface, and does not violate the time tolerances set during the operation of the real-time system, which improves the reliability of the control system as a whole.

Покажем возможность осуществления изобретения, т.е. возможность его промышленного применения. Все блоки, входящие в состав заявленного изобретения, относятся к классам, для которых известны методы и правила их получения по предъявленным к ним требованиям, а именно:We show the possibility of carrying out the invention, i.e. the possibility of its industrial application. All the blocks that make up the claimed invention belong to classes for which methods and rules for their receipt according to the requirements presented to them are known, namely:

- блок регистрации параметров системы управления 1 реализуется с помощью стандартного накопителя данных на жестких магнитных дисках или энергозависимой полупроводниковой памяти.- unit registration parameters of the control system 1 is implemented using a standard data storage device on hard magnetic disks or volatile semiconductor memory.

- блок кодирования данных 2 может быть получен по предъявленным к нему требованиям по известным методам и правилам, описанным в ГОСТ Р 52070-2003;- the data encoding unit 2 can be obtained according to the requirements presented to it according to well-known methods and rules described in GOST R 52070-2003;

- системная шина передающей части 3 может быть получена по предъявленным к ней требованиям по известным методам и правилам, описанным в ГОСТ Р 52070-2003;- the system bus of the transmitting part 3 can be obtained according to the requirements for it according to the known methods and rules described in GOST R 52070-2003;

- блок связи 4 быть получен по предъявленным к нему требованиям по известным методам и правилам, описанным в Б. Скляр «Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение». Издательский дом «Вильяме», 2007 г., стр. 269-404.- the communication unit 4 must be received according to the requirements presented to it according to the known methods and rules described in B. Sklar “Digital communication. Theoretical foundations and practical application. " William Publishing House, 2007, pp. 269-404.

- блок декодирования данных 5 может быть получен по предъявленным к нему требованиям по известным методам и правилам, описанным в ГОСТ Р 52070-2003;- the data decoding unit 5 can be obtained according to the requirements presented to it according to known methods and rules described in GOST R 52070-2003;

- блок ввода контрольных данных 6 реализуется с помощью стандартной клавиатуры персональных и промышленных компьютеров;- control data input unit 6 is implemented using a standard keyboard of personal and industrial computers;

- системная шина принимающей части 7 может быть получена по предъявленным к ней требованиям по известным методам и правилам, описанным в ГОСТ Р 52070-2003;- the system bus of the receiving part 7 can be obtained according to the requirements presented to it according to the known methods and rules described in GOST R 52070-2003;

- блок анализа данных 8 может быть получен по предъявленным к нему требованиям по известным методам и правилам, описанным в Р. Калбертсон, К. Браун, Г. Кобб «Быстрое тестирование». Издательский дом «Вильяме», 2001 г., стр. 35-50;- data analysis unit 8 can be obtained according to the requirements for it according to well-known methods and rules described in R. Culbertson, C. Brown, G. Cobb “Quick Testing”. William Publishing House, 2001, pp. 35-50;

- блок вывода результатов диагностирования 9 реализуется с помощью стандартного монитора и соответствующих видеоадаптеров.- a block for outputting diagnostic results 9 is implemented using a standard monitor and corresponding video adapters.

Claims (2)

1. Комплекс для диагностирования системы управления в реальном времени, состоящий из блока регистрации параметров системы управления, блока ввода контрольных данных, блока анализа данных, отличающийся тем, что дополнительно введены блок кодирования данных, подключенный к системной шине передающей части и блоку регистрации параметров системы управления, блок декодирования данных, подключенный к системной шине принимающей части, блок связи, подключенный к системной шине передающей части и системной шине принимающей части, системная шина передающей части, системная шина принимающей части, блок ввода контрольных данных и блок анализа данных соединены через системную шину принимающей части.1. A complex for diagnosing a real-time control system, consisting of a control system parameter registration unit, control data input unit, data analysis unit, characterized in that a data encoding unit connected to the transmission system bus and the control system parameter registration unit is additionally introduced , a data decoding unit connected to a system bus of a receiving part, a communication unit connected to a system bus of a transmitting part and a system bus of a receiving part, a system bus a transmitting portion, the system bus receiving part, an input unit control data and a data analysis system bus connected via the receiving portion. 2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что содержит блок вывода результатов, подключенный к системной шине принимающей части. 2. The complex according to claim 1, characterized in that it contains a block of output results connected to the system bus of the receiving part.
RU2014101733/08A 2014-01-21 2014-01-21 Real time diagnosis complex for control system RU2578851C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101733/08A RU2578851C2 (en) 2014-01-21 2014-01-21 Real time diagnosis complex for control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101733/08A RU2578851C2 (en) 2014-01-21 2014-01-21 Real time diagnosis complex for control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014101733A RU2014101733A (en) 2015-08-10
RU2578851C2 true RU2578851C2 (en) 2016-03-27

Family

ID=53795617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014101733/08A RU2578851C2 (en) 2014-01-21 2014-01-21 Real time diagnosis complex for control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578851C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569049A (en) * 1983-05-09 1986-02-04 Digital Equipment Corp. Diagnostic system for a digital computer
RU2240527C2 (en) * 2002-11-22 2004-11-20 Артемьев Александр Анатольевич Device for testing bearings
RU2451299C1 (en) * 2010-10-07 2012-05-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Device for on-line diagnostic of electric propulsion system of ship

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569049A (en) * 1983-05-09 1986-02-04 Digital Equipment Corp. Diagnostic system for a digital computer
RU2240527C2 (en) * 2002-11-22 2004-11-20 Артемьев Александр Анатольевич Device for testing bearings
RU2451299C1 (en) * 2010-10-07 2012-05-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Device for on-line diagnostic of electric propulsion system of ship

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014101733A (en) 2015-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11137318B2 (en) Model-based diagnosis in frequency domain
Zhao et al. Health state estimation and remaining useful life prediction of power devices subject to noisy and aperiodic condition monitoring
CN110018434B (en) Voltage measurement device correction method, device and system
US20210089907A1 (en) System and Method for Assessing an Operating Condition of an Asset
Czerwinski et al. Machine learning for sensorless temperature estimation of a BLDC motor
CN113114659B (en) Diagnostic equipment detection method and device, terminal equipment and storage medium
CN115238828A (en) Chromatograph fault monitoring method and device
CN110968515B (en) Software testing bed based on software defined satellite
Senyuk et al. Testing of an adaptive algorithm for estimating the parameters of a synchronous generator based on the approximation of electrical state time series
CN116204768A (en) Fault diagnosis method, device, computer equipment and storage medium
US20200210896A1 (en) Method and system for remote training of machine learning algorithms using selected data from a secured data lake
US8385213B2 (en) Error identification in a computer-based network
US8881112B2 (en) Quality measure tool for a composite application
CN114661010A (en) Drive detection processing method based on artificial intelligence and cloud platform
RU2578851C2 (en) Real time diagnosis complex for control system
US10289474B2 (en) Fixing system, server, terminal device, fixing method, and recording medium
US20190102284A1 (en) Testing pre and post system call exits
US20220027490A1 (en) Gan-based data obfuscation decider
Roozen et al. Operational transfer path analysis applied to a small gearbox test set-up
US20190102281A1 (en) Measuring and improving test coverage
DE112016007159B4 (en) SIGNAL PROCESSING DEVICE, SIGNAL PROCESSING METHOD AND SIGNAL PROCESSING PROGRAM
WO2021059348A1 (en) Learning method, learning program, and learning device
JPWO2021059348A5 (en)
US10379982B2 (en) Computer system and method for performing a virtual load test
JPWO2021059349A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170122