RU2613630C1 - Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations - Google Patents

Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations Download PDF

Info

Publication number
RU2613630C1
RU2613630C1 RU2016108323A RU2016108323A RU2613630C1 RU 2613630 C1 RU2613630 C1 RU 2613630C1 RU 2016108323 A RU2016108323 A RU 2016108323A RU 2016108323 A RU2016108323 A RU 2016108323A RU 2613630 C1 RU2613630 C1 RU 2613630C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deviations
determined
integral
signals
estimates
Prior art date
Application number
RU2016108323A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Шалобанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2016108323A priority Critical patent/RU2613630C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613630C1 publication Critical patent/RU2613630C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0256—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults injecting test signals and analyzing monitored process response, e.g. injecting the test signal while interrupting the normal operation of the monitored system; superimposing the test signal onto a control signal during normal operation of the monitored system

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: to find the faulty unit on the basis of the trial deviations, a certain number of the dynamic elements of the system is fixed, the control time and the paramenter of the integral signal transformation are determined, the test signal and the integral estimates are used, a certain number of the control system points is fixed, the reaction of the diagnosed object and the model is recorded, the reaction of the obviously operable system on the certain range of the control points is recorded, the integral evaluations of the output signals are defined in a certain way, the number of different test deviations is fixed, the integrated assessment of the model signals for each control point is determined, the deviation of the integral model signal estimations is determined, the normalized values of the deviations of the integral model signal estimations, resulted due to the trial deviations, are determined, the system with the nominal characteristics is replaced with the controlled system, a similar test signal is given to the system input, the integral evaluations of the controlled system signals are determined for the control points, the deviations of the integral estimates from the nominal values are defined, the normalized values of the deviations of the integral controlled system estimates are determined, the diagnostic signs are determined, by which the defect is determined, the faulty unit is determined by the maximum of the diagnostic sign.
EFFECT: reducing the calculation costs at the diagnostics of the automatic control system.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов.The invention relates to the field of monitoring and diagnosing automatic control systems and their elements.

Известен способ диагностирования динамических звеньев систем управления (патент РФ №2110828, МКИ 6 G05B 23/02, 1998), основанный на интегрировании выходного сигнала блока с весом

Figure 00000001
, где α - вещественная константа.A known method for diagnosing dynamic links of control systems (RF patent No. 2110828, MKI 6 G05B 23/02, 1998), based on the integration of the output signal of the unit with weight
Figure 00000001
, where α is a real constant.

Недостатком этого способа является то, что его применение для контроля нескольких блоков системы управления произвольной структуры приводит к необходимости интегрирования входных и выходных сигналов каждого контролируемого блока.The disadvantage of this method is that its use for monitoring several blocks of a control system of an arbitrary structure leads to the need to integrate the input and output signals of each controlled block.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ поиска неисправного блока в динамической системе (Способ поиска неисправного блока в динамической системе. Пат. 2435189 РФ, МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. №2009123999/08, заявл. 23.06.2009, опубл. 27.11.2011, бюл. №33).The closest technical solution (prototype) is a method for finding a faulty block in a dynamic system (Method for finding a faulty block in a dynamic system. Pat. 2435189 RF, IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. No. 2009123999/08, filed June 23, 2009, published November 27, 2011, Bulletin No. 33).

Недостатком этого способа являются большие вычислительные затраты, так как он предполагает определение минимальных диагностических признаков с дополнительными операциями вычитания на каждый диагностический признак.The disadvantage of this method is the high computational cost, since it involves the determination of minimum diagnostic features with additional subtraction operations for each diagnostic feature.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является уменьшение вычислительных затрат, благодаря применению максимальных диагностических признаков без дополнительных операций вычитания на каждый диагностический признак.The technical problem to which this invention is directed is to reduce computational costs by using the maximum diagnostic features without additional subtraction operations for each diagnostic feature.

Поставленная задача достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной системы

Figure 00000002
, j=1,…,k на интервале
Figure 00000003
в k контрольных точках, и определяют интегральные оценки выходных сигналов
Figure 00000004
, j=1,…,k системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами
Figure 00000001
, где
Figure 00000005
, путем подачи на первые входы k блоков перемножения сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал
Figure 00000001
, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени Tk, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов
Figure 00000004
, j=1,…,k регистрируют, фиксируют число m рассматриваемых дефектов блоков, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученных в результате пробных отклонений для m дефектов блоков, для чего поочередно в каждый блок динамической системы вводят пробное отклонение параметра передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра интегрирования α и тестового сигнала x(t), полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений
Figure 00000006
, j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков
Figure 00000007
, j=1,…,k; i=1,…,m, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров соответствующих блоков из соотношенияThe task is achieved by pre-registering the reaction of a known-good system
Figure 00000002
, j = 1, ..., k on the interval
Figure 00000003
at k control points, and determine the integrated estimates of the output signals
Figure 00000004
, j = 1, ..., k of the system, for which, at the time of supplying a test signal to the input of a system with nominal characteristics, the integration of control system signals at each of k control points with weights
Figure 00000001
where
Figure 00000005
, by applying the control system signals to the first inputs of k multiplication blocks, an exponential signal is supplied to the second inputs of the multiplication blocks
Figure 00000001
, the output signals k of the multiplication units are fed to the inputs of the integration blocks k, the integration is completed at time T k , obtained by integrating the estimates of the output signals
Figure 00000004
, j = 1, ..., k are recorded, the number m of the considered block defects is recorded, the integral estimates of the model signals for each of the k control points obtained as a result of test deviations for m block defects are determined, for which a trial deviation is introduced into each block of the dynamic system parameter of the transfer function and find the integral estimates of the system output signals for the integration parameter α and the test signal x (t) obtained by integrating the estimates of the output signals for each of the k control points and each of m test abnormalities
Figure 00000006
, j = 1, ..., k; i = 1, ..., m register, determine the deviation of the integral estimates of the model signals obtained as a result of trial deviations of the parameters of different structural blocks
Figure 00000007
, j = 1, ..., k; i = 1, ..., m, determine the normalized deviation values of the integral estimates of the model signals obtained as a result of trial deviations of the parameters of the corresponding blocks from the relation

Figure 00000008
Figure 00000008

замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек

Figure 00000009
, j=1,…,k - для параметра интегрирования α, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений
Figure 00000010
, j=1,…,k, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы из соотношенияreplace the system with the nominal characteristics of the controlled one, a similar test signal x (t) is fed to the input of the system, the integral estimates of the signals of the controlled system for k control points are determined
Figure 00000009
, j = 1, ..., k - for the integration parameter α, the deviations of the integral estimates of the signals of the controlled system for k control points from the nominal values are determined
Figure 00000010
, j = 1, ..., k, determine the normalized deviations of the integral estimates of the signals of the controlled system from the relation

Figure 00000011
Figure 00000011

определяют диагностические признаки из соотношенияdetermine diagnostic signs from the ratio

Figure 00000012
Figure 00000012

по максимуму значения диагностического признака определяют неисправный блок.the maximum value of the diagnostic sign determines the faulty unit.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Способ основан на использовании пробных отклонений параметров модели непрерывной динамической системы.The method is based on the use of trial deviations of the model parameters of a continuous dynamic system.

Используя векторную интерпретацию выражения (3), запишем его в следующем видеUsing a vector interpretation of expression (3), we write it in the following form

Figure 00000013
Figure 00000013

где ϕi(α) - угол между нормированным вектором (вектором единичной длины) отклонений интегральных оценок сигналов объекта

Figure 00000014
и нормированным вектором (единичной длины) отклонений интегральных оценок сигналов модели
Figure 00000015
, полученных в результате пробного отклонения параметра i-го структурного блока.where ϕ i (α) is the angle between the normalized vector (unit length vector) of the deviations of the integral estimates of the object signals
Figure 00000014
and the normalized vector (unit length) of the deviations of the integral estimates of the model signals
Figure 00000015
obtained as a result of a trial deviation of the parameter of the i-th structural block.

Таким образом, нормированный диагностический признак (3) представляет собой значение квадрата косинуса угла, образованного в k мерном пространстве (где k - число контрольных точек) нормированными векторами отклонений интегральных оценок выходных сигналов моделей с пробными отклонениями и отклонений интегральных оценок выходных сигналов объекта диагностирования.Thus, the normalized diagnostic sign (3) is the value of the square of the cosine of the angle formed in k dimensional space (where k is the number of control points) by the normalized deviation vectors of the integral estimates of the output signals of models with test deviations and the deviations of the integral estimates of the output signals of the diagnostic object.

Пробное отклонение параметра соответствующего структурного блока, максимизирующее значение диагностического признака (3), указывает на наличие дефекта в этом блоке. Область возможных значений диагностического признака лежит в интервале [0, 1].A test deviation of the parameter of the corresponding structural block, maximizing the value of the diagnostic sign (3), indicates the presence of a defect in this block. The range of possible values of a diagnostic feature lies in the interval [0, 1].

Поскольку заявляемый способ предполагает вычисление значительного количества диагностических признаков, которое определяется количеством всех рассматриваемых блоков, то даже незначительное уменьшение вычислительных затрат при определении признака по формуле (3) приводит к существенному снижению аппаратных или программных затрат на диагностирование. При замене диагностических признаков в прототипе, указывающих на дефекты своими минимальными значениями признака

Figure 00000016
, на диагностические признаки в заявляемом способе, указывающие на дефекты своими максимальными значениями
Figure 00000017
, получаем экономию на одно вычитание при вычислении одного признака (формула (8) в прототипе и формула (3) в заявляемом способе).Since the inventive method involves the calculation of a significant number of diagnostic features, which is determined by the number of all blocks under consideration, even a slight decrease in computational costs when determining a feature by formula (3) leads to a significant reduction in hardware or software costs for diagnosis. When replacing diagnostic signs in the prototype, indicating defects with their minimum values of the sign
Figure 00000016
, for diagnostic signs in the claimed method, indicating defects with their maximum values
Figure 00000017
, we obtain savings on one subtraction when calculating one feature (formula (8) in the prototype and formula (3) in the claimed method).

Таким образом, предлагаемый способ поиска неисправного блока сводится к выполнению следующих операций:Thus, the proposed method for finding a faulty unit is reduced to performing the following operations:

1. В качестве динамической системы рассматривают систему, состоящую из произвольно соединенных динамических блоков, с количеством рассматриваемых дефектов блоков m.1. As a dynamic system, consider a system consisting of randomly connected dynamic blocks, with the number of considered block defects m.

2. Предварительно определяют время контроля TК≥TПП, где TПП - время переходного процесса системы. Время переходного процесса оценивают для номинальных значений параметров динамической системы.2. Pre-determine the control time T To ≥T PP , where T PP - the transition process of the system. The transient time is estimated for the nominal values of the parameters of the dynamic system.

3. Определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения

Figure 00000018
.3. Determine the parameter of the integral signal conversion from the ratio
Figure 00000018
.

4. Фиксируют число контрольных точек k.4. Fix the number of control points k.

5. Предварительно определяют нормированные векторы

Figure 00000019
отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров i-го блока каждого из m блоков и определенного выше параметра интегрального преобразования α, для чего выполняют пункты 6-10.5. Predefined normalized vectors
Figure 00000019
deviations of the integral estimates of the model output signals obtained as a result of trial deviations of the parameters of the i-th block of each of the m blocks and the integral transformation parameter α defined above, for which points 6-10 are performed.

6. Подают тестовый сигнал x(t) (единичный ступенчатый, линейно возрастающий, прямоугольный импульсный и т.д.) на вход системы управления с номинальными характеристиками. Принципиальных ограничений на вид входного тестового воздействия предлагаемый способ не предусматривает.6. A test signal x (t) (unit step, linearly increasing, rectangular pulse, etc.) is supplied to the input of a control system with nominal characteristics. The proposed method does not provide fundamental restrictions on the type of input test exposure.

7. Регистрируют реакцию системы

Figure 00000002
, j=1,…,k на интервале
Figure 00000003
в k контрольных точках и определяют интегральные оценки выходных сигналов
Figure 00000004
, j=1,…,k системы. Для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами
Figure 00000001
, где
Figure 00000005
, для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал
Figure 00000001
, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени Tk, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов
Figure 00000004
, j=1,…,k регистрируют.7. Record system response
Figure 00000002
, j = 1, ..., k on the interval
Figure 00000003
at k control points and determine the integrated estimates of the output signals
Figure 00000004
, j = 1, ..., k of the system. To do this, at the time of supplying the test signal to the input of the control system with nominal characteristics, the integration of the control system signals at each of k control points with weights
Figure 00000001
where
Figure 00000005
why the control system signals are fed to the first inputs of the multiplication units k, the exponential signal is fed to the second inputs of the multiplication units
Figure 00000001
, the output signals k of the multiplication units are fed to the inputs of the integration blocks k, the integration is completed at time T k , obtained by integrating the estimates of the output signals
Figure 00000004
, j = 1, ..., k are recorded.

8. Определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений параметров каждого из m блоков, для чего поочередно для каждого структурного блока динамической системы вводят пробное отклонение параметра передаточной функции и выполняют пункты 6 и 7 для одного и того же тестового сигнала x(t). Полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений

Figure 00000006
, j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют.8. The integral estimates of the model signals for each of k control points are determined, obtained as a result of test deviations of the parameters of each of m blocks, for which, for each structural block of the dynamic system, a test deviation of the transfer function parameter is introduced and steps 6 and 7 are performed for the same same test signal x (t). Estimates of the output signals obtained as a result of integration for each of k control points and each of m test deviations
Figure 00000006
, j = 1, ..., k; i = 1, ..., m are recorded.

9. Определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров структурных блоков

Figure 00000007
, j=1,…,k; i=1,…,m.9. Determine the deviation of the integrated estimates of the output signals of the model obtained as a result of trial deviations of the parameters of the structural blocks
Figure 00000007
, j = 1, ..., k; i = 1, ..., m.

10. Определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров блоков по формуле:10. Determine the normalized values of the deviations of the integrated estimates of the output signals of the model obtained as a result of trial deviations of the parameters of the blocks by the formula:

Figure 00000020
.
Figure 00000020
.

11. Замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой. На вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t).11. Replace the system with the rated characteristics controlled. A similar test signal x (t) is supplied to the system input.

12. Определяют интегральные оценки выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек

Figure 00000009
, j=1,…,k,12. Determine the integral estimates of the output signals of the controlled system for k control points
Figure 00000009
, j = 1, ..., k,

осуществляя операции, описанные в пунктах 6 и 7 применительно к контролируемой системе.performing the operations described in clauses 6 and 7 in relation to the controlled system.

13. Определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений

Figure 00000010
, j=1,…,k.13. Determine the deviation of the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points from the nominal values
Figure 00000010
, j = 1, ..., k.

14. Вычисляют нормированные значения отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы по формуле:14. The normalized values of the deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system are calculated by the formula:

Figure 00000021
.
Figure 00000021
.

15. Вычисляют диагностические признаки наличия неисправного структурного блока по формуле (3).15. Calculate the diagnostic signs of a faulty structural unit according to the formula (3).

16. По максимуму значения диагностического признака определяют дефектный блок.16. The maximum value of the diagnostic sign determine the defective block.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа поиска дефекта для системы, структурная схема которой представлена чертеже.Consider the implementation of the proposed method for finding a defect for a system whose structural diagram is shown in the drawing.

Передаточные функции блоков:Transfer functions of blocks:

Figure 00000022
;
Figure 00000023
;
Figure 00000024
,
Figure 00000022
;
Figure 00000023
;
Figure 00000024
,

где номинальные значения параметров: T1=5 с; K1=1; K2=1; T2=1 с; K3=1; T3=5 с.where the nominal values of the parameters: T 1 = 5 s; K 1 = 1; K 2 = 1; T 2 = 1 s; K 3 = 1; T 3 = 5 s.

При моделировании в качестве входного сигнала будем использовать единичное ступенчатое воздействие. Время контроля Тk выберем равным 10 с. Выберем параметр интегрирования кратный

Figure 00000025
,
Figure 00000026
. Величину пробных отклонений выбираем 10%.When modeling, we will use a single step effect as an input signal. The control time T k is chosen equal to 10 s. We choose the integration parameter multiple
Figure 00000025
,
Figure 00000026
. The value of the test deviations is chosen 10%.

Моделирование процессов поиска дефектов в первом блоке (в виде уменьшения параметра T1 на 20%) приводит к вычислению диагностических признаков по формуле (3): J1=1, J2=0.2157, J3=0.9258. Различимость дефекта:

Figure 00000027
.Simulation of the defect search processes in the first block (in the form of a decrease in the parameter T 1 by 20%) leads to the calculation of diagnostic features by the formula (3): J 1 = 1, J 2 = 0.2157, J 3 = 0.9258. Distinctness of defect:
Figure 00000027
.

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного первого блока при использовании минимального диагностического признака (Способ поиска неисправного блока в динамической системе. Пат. 2435189 РФ, МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. №2009123999/08, заявл. 23.06.2009, опубл. 27.11.2011, бюл. №33): J1=0, J2=0.7843, J3=0.0742. Различимость дефекта

Figure 00000028
.For comparison, we present the diagnostic signs of the presence of a faulty first block when using the minimum diagnostic sign (Method for finding a faulty block in a dynamic system. Pat. 2435189 RF, IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov SV, Shalobanov SS No. 2009123999/08, announced June 23, 2009, published November 27, 2011, Bulletin No. 33): J 1 = 0, J 2 = 0.7843, J 3 = 0.0742. Defect distinguishability
Figure 00000028
.

Моделирование процессов поиска дефектов во втором блоке (в виде уменьшения параметра T2 на 20%) приводит к вычислению диагностических признаков по формуле (3): J1=0.2173, J2=1, J3=0.2545. Различимость дефекта:

Figure 00000029
.Simulation of the defect search processes in the second block (in the form of a decrease in the parameter T 2 by 20%) leads to the calculation of diagnostic features by the formula (3): J 1 = 0.2173, J 2 = 1, J 3 = 0.2545. Distinctness of defect:
Figure 00000029
.

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного второго блока при использовании минимального диагностического признака (Способ поиска неисправного блока в динамической системе. Пат. 2435189 РФ, МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. №2009123999/08, заявл. 23.06.2009, опубл. 27.11.2011, бюл. №33): J1=0.7827, J2=0, J3=0.7455. Различимость дефекта

Figure 00000030
.For comparison, we present the diagnostic signs of the presence of a faulty second block when using the minimum diagnostic feature (Method for finding a faulty block in a dynamic system. Pat. 2435189 RF, IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov SV, Shalobanov SS No. 2009123999/08, announced June 23, 2009, published November 27, 2011, Bulletin No. 33): J 1 = 0.7827, J 2 = 0, J 3 = 0.7455. Defect distinguishability
Figure 00000030
.

Моделирование процессов поиска дефектов в третьем блоке (в виде уменьшения параметра T3 на 20%) приводит к вычислению диагностических признаков по формуле (3): J1=0.926, J2=0.2522, J3=1. Различимость дефекта:

Figure 00000031
.Simulation of the defect search processes in the third block (in the form of a decrease in the parameter T 3 by 20%) leads to the calculation of diagnostic features by the formula (3): J 1 = 0.926, J 2 = 0.2522, J 3 = 1. Distinctness of defect:
Figure 00000031
.

Для сравнения приведем диагностические признаки наличия неисправного третьего блока при использовании минимального диагностического признака (Способ поиска неисправного блока в динамической системе. Пат. 2435189 РФ, МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. №2009123999/08, заявл. 23.06.2009, опубл. 27.11.2011, бюл. №33): J1=0.074, J2=0.7478, J3=0. Различимость дефекта

Figure 00000032
.For comparison, we present the diagnostic signs of the presence of a faulty third block when using the minimum diagnostic feature (Method for finding a faulty block in a dynamic system. Pat. 2435189 RF, IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov SV, Shalobanov SS No. 2009123999/08, announced June 23, 2009, published November 27, 2011, Bulletin No. 33): J 1 = 0.074, J 2 = 0.7478, J 3 = 0. Defect distinguishability
Figure 00000032
.

Приведенные результаты показывают, что фактическая различимость нахождения дефектов этим способом с уменьшенными вычислительными затратами не хуже, следовательно, не хуже будет и помехоустойчивость способа.The results show that the actual distinguishability of finding defects in this way with reduced computational costs is not worse, therefore, the noise immunity of the method will also be worse.

Claims (1)

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе введения пробных отклонений, основанный на том, что фиксируют число m динамических элементов, входящих в состав системы, определяют время контроля ТК≥ТПП, определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения
Figure 00000033
, используют тестовый сигнал на интервале t∈[0,TК], в качестве динамических характеристик системы используют интегральные оценки, полученные для вещественных значений α переменной Лапласа, фиксируют число k контрольных точек системы, регистрируют реакцию объекта диагностирования и модели, регистрируют реакцию заведомо исправной системы
Figure 00000034
, j=1,…,k на интервале t∈[0, ТK] в k контрольных точках, и определяют интегральные оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…,k системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где
Figure 00000035
, путем подачи на первые входы k блоков перемножения сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал e-αt, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fjном(α), j=1,…,k регистрируют, фиксируют число различных пробных отклонений m, определяют интегральные оценки сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений параметров блоков, для чего поочередно для каждого блока динамической системы вводят пробное отклонение параметра его передаточной функции и находят интегральные оценки выходных сигналов системы для параметра α и тестового сигнала x(t), полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Fji(α), j=1,…,k; i=1,…,m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров соответствующих блоков ΔPji(α)=Pji(α)-Fjном(α), j=1,…,k; i=1,…,m, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров соответствующих блоков из соотношения
Figure 00000036
, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1,…,k для параметра α, определяют отклонения интегральных оценок сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α)=Fj(α)-Fjном(α), j=1,…,k, определяют нормированные значения отклонений интегральных оценок сигналов контролируемой системы из соотношения
Figure 00000037
, определяют диагностические признаки, по диагностическим признакам определяют дефект, отличающийся тем, что определяют диагностические признаки из соотношения
Figure 00000038
, i=1,…,m, по максимуму диагностического признака определяют неисправный блок.A method for finding a faulty unit in a continuous dynamic system based on the introduction of test deviations, based on the fact that the number m of dynamic elements included in the system is fixed, the monitoring time T K ≥T PP is determined, the integral signal conversion parameter is determined from the relation
Figure 00000033
, use the test signal in the interval t∈ [0, T K ], use the integral estimates obtained for real values of the Laplace variable as the dynamic characteristics of the system, fix the number k of control points of the system, record the reaction of the diagnostic object and model, record the reaction that is known to be working the system
Figure 00000034
, j = 1, ..., k on the interval t∈ [0, T K ] at k control points, and the integral estimates of the output signals F jnom (α), j = 1, ..., k of the system are determined, for which, at the time the test the input signal of the system with nominal characteristics simultaneously begin the integration of the control system signals in each of the k control points with weights e -αt , where
Figure 00000035
, by applying the control system signals to the first inputs k of the multiplication blocks, the exponential signal e -αt is supplied to the second inputs of the multiplication blocks, the output signals of the multiplication blocks are fed to the inputs of the integration blocks k, the integration is completed at time T to , obtained as a result of integration of the estimate F jnom (α) the output signal, j = 1, ..., k register, fixed number of various trial deviations m, determine the integral estimates model signals for each of the control points k resulting test The discrepancy of the parameters of the blocks, for which, for each block of the dynamic system, a test deviation of the parameter of its transfer function is introduced and integral estimates of the system output signals for the parameter α and test signal x (t) are obtained by integrating the estimate of the output signals for each of the k control points and each of m test deviations F ji (α), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m are recorded, deviations of the integral estimates of the model signals obtained as a result of trial deviations of the parameters of the corresponding blocks ΔP ji (α) = P ji (α) -F jnom (α), j = 1, ..., k are determined ; i = 1, ..., m, determine the normalized deviation values of the integral estimates of the model signals obtained as a result of trial deviations of the parameters of the corresponding blocks from the relation
Figure 00000036
, replace the system with the nominal characteristics of the controlled one, apply a similar test signal x (t) to the input of the system, determine the integral estimates of the signals of the controlled system for k control points F j (α), j = 1, ..., k for the parameter α, determine the deviations of the integral estimates of the signals of the controlled system for k control points from the nominal values ΔF j (α) = F j (α) -F jn (α), j = 1, ..., k, determine the normalized values of the deviations of the integral estimates of the signals of the controlled system from the relation
Figure 00000037
determine the diagnostic signs, the diagnostic signs determine the defect, characterized in that they determine the diagnostic signs from the ratio
Figure 00000038
, i = 1, ..., m, by the maximum of the diagnostic symptom, the faulty block is determined.
RU2016108323A 2016-03-09 2016-03-09 Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations RU2613630C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108323A RU2613630C1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108323A RU2613630C1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613630C1 true RU2613630C1 (en) 2017-03-21

Family

ID=58452944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108323A RU2613630C1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613630C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680928C1 (en) * 2018-04-02 2019-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for detecting faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2740541C1 (en) * 2020-06-16 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system based on introduction of trial deviations
RU2740540C1 (en) * 2020-06-16 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system based on a function of sensitivity and analysis of transmission signs
RU2740542C1 (en) * 2020-06-16 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system based on a sensitivity function

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851985A (en) * 1985-04-15 1989-07-25 Logitek, Inc. Fault diagnosis system for comparing counts of commanded operating state changes to counts of actual resultant changes
EP0969341A2 (en) * 1998-07-01 2000-01-05 Adaptive Audio, Inc. Method and apparatus for dynamical system analysis
RU2435189C2 (en) * 2009-06-23 2011-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in dynamic system
RU2473106C1 (en) * 2012-02-28 2013-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of finding faulty units in dynamic system
RU2506623C1 (en) * 2012-10-08 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851985A (en) * 1985-04-15 1989-07-25 Logitek, Inc. Fault diagnosis system for comparing counts of commanded operating state changes to counts of actual resultant changes
EP0969341A2 (en) * 1998-07-01 2000-01-05 Adaptive Audio, Inc. Method and apparatus for dynamical system analysis
RU2435189C2 (en) * 2009-06-23 2011-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in dynamic system
RU2473106C1 (en) * 2012-02-28 2013-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of finding faulty units in dynamic system
RU2506623C1 (en) * 2012-10-08 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680928C1 (en) * 2018-04-02 2019-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for detecting faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2740541C1 (en) * 2020-06-16 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system based on introduction of trial deviations
RU2740540C1 (en) * 2020-06-16 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system based on a function of sensitivity and analysis of transmission signs
RU2740542C1 (en) * 2020-06-16 2021-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system based on a sensitivity function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429518C1 (en) Method of fault finding in continuous system dynamic unit
RU2435189C2 (en) Method of searching for faulty unit in dynamic system
RU2439648C1 (en) Method to search for faulty block in dynamic system
RU2613630C1 (en) Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations
RU2541857C1 (en) Method of finding faults in continuous dynamic system based on input of sample deviations
RU2450309C1 (en) Method of searching for faults in dynamic unit in continuous system
RU2444774C1 (en) Method of searching for faulty module in discrete dynamic system
RU2439647C1 (en) Method to search for faulty block in continuous dynamic system
RU2473105C1 (en) Method of detecting faults in units in continuous dynamic system
RU2586859C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2461861C1 (en) Method of searching for faulty module in continuous dynamic system
RU2506623C1 (en) Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system
RU2453898C1 (en) Method of detecting faulty units in dynamic system
RU2451319C1 (en) Method of searching for faulty module in dynamic system
RU2464616C1 (en) Method of searching for faults in dynamic unit in continuous system
RU2680928C1 (en) Method for detecting faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2579543C1 (en) Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in position input
RU2676365C1 (en) Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations
RU2506622C1 (en) Method of finding faulty units in discrete dynamic system
RU2658547C1 (en) Method of troubleshooting in discrete dynamical systems based on a change in input position
RU2669035C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2486568C1 (en) Method to search for faulty block in continuous dynamic system
RU2562429C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2541896C1 (en) Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system based on analysis of signal transmission signs
RU2662380C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180310