RU2676365C1 - Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations - Google Patents

Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations Download PDF

Info

Publication number
RU2676365C1
RU2676365C1 RU2018107521A RU2018107521A RU2676365C1 RU 2676365 C1 RU2676365 C1 RU 2676365C1 RU 2018107521 A RU2018107521 A RU 2018107521A RU 2018107521 A RU2018107521 A RU 2018107521A RU 2676365 C1 RU2676365 C1 RU 2676365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deviations
output signals
estimates
signs
integral
Prior art date
Application number
RU2018107521A
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 RU2018107521A priority Critical patent/RU2676365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2676365C1 publication Critical patent/RU2676365C1/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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: control systems.
SUBSTANCE: invention relates to the monitoring and diagnostics of automatic control systems. In the method of searching for a faulty unit in a continuous dynamic system, based on the introduction of test deviations, the signs of deviations of the integral estimates of the model output signals obtained as a result of the test deviations of the parameters of each of the corresponding blocks are determined, the pairwise comparison of the elements of the vector of signs of deviations of the integral estimates of the output signals of the model obtained as a result of the trial deviations of the parameters of the i-th block and the vector of signs of the deviations of the integral estimates is performed. Then, an operation of pairwise comparison of the elements of the inversion of the vector of signs of deviations of the integral estimates of the output signals of the model obtained as a result of the trial deviations of the parameters of the i-th block and the vector of signs of deviations of the integral estimates is performed. Next, binary diagnostic features are calculated, for which a structural unit with a defect is determined by a single value.
EFFECT: reduced hardware and software costs.
1 cl, 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 поиска неисправного блока в динамической системе (Способ поиска неисправного блока в динамической системе: пат. 2435189 Рос. Федерация: МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.В., Шалобанов С.С. - №2009123999/08; заявл. 23.06.2009; опубл. 27.11.2011, Бюл. №33).A known method for finding a faulty block in a dynamic system (Method for finding a faulty block in a dynamic system: Pat. 2435189 Russian Federation: IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov S.V., Shalobanov S.S. - No. 2009123999/08 ; Declared June 23, 2009; publ. November 27, 2011, Bull. No. 33).

Недостатком этого способа является то, что он предполагает использование сложных диагностических признаков наличия дефекта в структурном блоке системы.The disadvantage of this method is that it involves the use of complex diagnostic signs of a defect in the structural block of the system.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе (Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе: пат. 2461861 Рос. Федерация: МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.С. - №2011140376/08; заявл. 04.10.2011; опубл. 20.09.2012, Бюл. №26).The closest technical solution (prototype) is a method for finding a faulty block in a continuous dynamic system (Method for finding a faulty block in a continuous dynamic system: Pat. 2461861 Russian Federation: IPC 7 G05B 23/02 (2006.01) / Shalobanov SS - No. 2011140376/08; claimed 04.10.2011; published on 09.20.2012, Bull. No. 26).

Недостатком этого способа является то, что он использует вычисление знаков передач сигналов от выходов блоков до контрольных точек.The disadvantage of this method is that it uses the calculation of the signs of the transmission of signals from the outputs of the blocks to the control points.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является уменьшение аппаратных и программных затрат, связанных с реализацией вычисления знаков передач сигналов от выходов блоков до контрольных точек.The technical problem to which this invention is directed is to reduce the hardware and software costs associated with the implementation of the calculation of the signs of signal transmissions from the outputs of the blocks to the control points.

Поставленная задача достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной системы ƒj ном(t), j=1, …, k на интервале t ∈ [0, TK] в k контрольных точках, и определяют интегральные оценки выходных сигналов Fj ном(α), j=1, …, k системы, для чего в момент подачи входного 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 00000001
, 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 Tк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fj ном(α), j=1, …, k регистрируют, фиксируют число m рассматриваемых блоков системы, определяют интегральные оценки выходных сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений для m 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 входного сигнала x(t), полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждого из m пробных отклонений Pji(α), j=1, …, k; i=1, …, m регистрируют, определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков ΔPji(α) = Pji(α) - Fj ном(α), j=1, …, k; i=1, …, m, определяют знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений для дефектов sign(ΔPji(α)), j=1, …, k; i=1, …, m, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1, …, k для параметра интегрирования α, определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α) = Fj(α) - Fj ном(α), j=1, …, k, определяют знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений sign(ΔFj(α)), j=1, …, k.The problem is achieved by first registering the reaction of a known-good system ƒ j nom (t), j = 1, ..., k on an interval t ∈ [0, T K ] at k control points, and determine the integral estimates of the output signals F j nom (α), j = 1, ..., k of the system, which at the moment of supplying input to the input systems with nominal characteristics simultaneously begin integration control system signals in each of the control points k with weights e -αt, wherein
Figure 00000001
, 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 k , obtained as a result of integration of the estimate output signals SG F j (α), j = 1, ..., k is recorded, the number m is fixed considered system blocks define integral estimates signals output pattern for each of the control points k resulting n different deviations for m blocks, for which, in turn, a test deviation of the transfer function parameter is introduced into each block of the dynamic system and integral estimates of the system output signals for integration parameter α and input signal x (t) are obtained, obtained by integrating the output signal estimate for each of k control points and each of m test deviations P ji (α), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m are recorded, deviations of the integral estimates of the model output signals obtained as a result of test deviations of the parameters of different structural blocks ΔP ji (α) = P ji (α) - F j nom (α), j = 1, ... are determined , k; i = 1, ..., m, determine the signs of deviations of the integral estimates of the model output signals obtained as a result of test deviations for defects sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m, replace the system with the nominal characteristics of the controlled one, a similar test signal x (t) is fed to the input of the system, determine the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points F j (α), j = 1, ..., k for the integration parameter α, determine the deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points from the nominal values ΔF j (α) = F j (α) - F j nom (α), j = 1, ..., k, determine the signs deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control ochek sign of the nominal value (ΔF j (α)), j = 1, ..., k.

Затем производят операцию попарного сравнения элементов вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков из соотношения sign(ΔPji(α)), j=1, …, k; i=1, …, m и вектора знаков отклонений интегральных оценок sign(ΔFj(α)), j=1, …, k по формуле:Then, the operation of pairwise comparing the elements of the vector of the signs of the deviations of the integrated estimates of the output signals of the model is obtained, obtained as a result of test deviations of the parameters of different structural blocks from the relation sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m and the vector of signs of deviations of the integral estimates sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Поскольку операция

Figure 00000003
есть операция эквивалентности, то выражение (1) принимает значение 1 только в том случае, когда все элементы векторов sign(ΔPji(α)), j=1, …, k и sign(ΔFj(α)), j=1, …, k для каждой контрольной точки попарно равны.Since the operation
Figure 00000003
is an equivalence operation, then expression (1) takes the value 1 only if all elements of the vectors sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k and sign (ΔF j (α)), j = 1 , ..., k for each control point are pairwise equal.

Затем производят операцию попарного сравнения элементов инверсии вектора пробных отклонений параметров для i-го блока inv(sign(ΔPji(α))), j=1, …, k; i=1, …, m и вектора знаков отклонений интегральных оценок sign(ΔFj(α)), j=1, …, k по формуле:Then, the operation of pairwise comparing the elements of the inversion of the vector of trial deviations of the parameters for the ith block inv (sign (ΔP ji (α))), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m and the vector of signs of deviations of the integral estimates sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

Поскольку операция

Figure 00000003
есть операция эквивалентности, то выражение (2) принимает значение 1 только в том случае, когда все элементы векторов inv(sign(ΔPji(α))), j=1, …, k. и sign(ΔFj(α)), j=1, …, k для каждой контрольной точки попарно равны.Since the operation
Figure 00000003
is an equivalence operation, then expression (2) takes the value 1 only if all elements of the vectors inv (sign (ΔP ji (α))), j = 1, ..., k. and sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k for each control point are pairwise equal.

Затем производят вычисление бинарных диагностических признаков из соотношения:Then produce the calculation of binary diagnostic features from the ratio:

Figure 00000005
Figure 00000005

Первое слагаемое формулы (3) принимает значение 1, если знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы от номинальных значений совпадают с элементами вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков, второе слагаемое формулы (3) принимает значение 1, если знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы от номинальных значений совпадают с инвертированными элементами вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков. Инверсия вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров разных структурных блоков учитывает возможность проявления дефекта одного и того же блока как со знаком плюс (например увеличение значения параметра блока), так и со знаком минус (например уменьшение значения параметра блока).The first term of formula (3) takes the value 1 if the signs of the deviations of the integral estimates of the output signals of the controlled system from the nominal values coincide with the elements of the vector of signs of the deviations of the integral estimates of the output signals of the model obtained as a result of test deviations of the parameters of different structural blocks, the second term of the formula (3) takes the value 1 if the signs of deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system from the nominal values coincide with the inverted elements of the vector the signs of deviations of the integral estimates of the model output signals obtained as a result of test deviations of the parameters of different structural blocks. Inversion of the vector of signs of deviations of the integrated estimates of the output signals of the model obtained as a result of test deviations of the parameters of different structural blocks takes into account the possibility of a defect in the same block both with a plus sign (for example, an increase in the value of a block parameter) and a minus sign (for example, a decrease in the parameter value block).

По единичному значению бинарного диагностического признака определяют структурный блок с дефектом.The unit value of the binary diagnostic feature determines the structural unit with a defect.

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 m динамических блоков.1. As a dynamic system, consider a system consisting of arbitrarily connected m dynamic blocks.

2. Предварительно определяют время контроля ТК>ТПП, где ТПП - время переходного процесса системы. Время переходного процесса оценивают для номинальных значений параметров динамической системы.2. Pre-determined monitoring time T K> T PP where PP T - time transition of the system process. Transient time is estimated for the nominal values of the parameters of the dynamic system.

3. Определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения

Figure 00000006
.3. Determine the parameter of the integral signal conversion from the ratio
Figure 00000006
.

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

5. Предварительно определяют векторы знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели sign(ΔPi(α)), i=1, …, m, полученные в результате пробных отклонений i-го номера каждого из m дефектов блоков и определенного выше параметра интегрального преобразования α, для чего выполняют пункты 6-10.5. Preliminarily determine the sign vectors of the deviations of the integral estimates of the output signals of the model sign (ΔP i (α)), i = 1, ..., m, obtained as a result of the test deviations of the i-th number of each of m block defects and the above integral transformation parameter α , for which carry out points 6-10.

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 ƒj ном(t), j=1, …, k на интервале t ∈ [0, ТК] в k контрольных точках и определяют интегральные оценки выходных сигналов Fj ном(α), j=1, …, k системы. Для этого в момент подачи тестового сигнала на вход системы управления с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование выходных сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами e-αt, где

Figure 00000007
, для чего сигналы системы управления подают на первые входы k блоков перемножения, 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 Fj ном(α), j=1, …, k регистрируют.7. The reaction of the system ƒ j nom (t), j = 1, ..., k on an interval t ∈ [0, T K ] is recorded at k control points and the integral estimates of the output signals F j nom (α), j = 1, ..., k systems. To do this, at the time of supplying a test signal to the input of the control system with nominal characteristics, the integration of the output signals of the control system at each of k control points with weights e -αt starts simultaneously
Figure 00000007
why the control system signals are fed to the first inputs 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 estimates of the output signals F j nom (α), j = 1, ..., k are recorded.

8. Определяют интегральные оценки выходных сигналов модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате пробных отклонений каждого из m дефектов блоков, для чего поочередно для каждого параметра разных структурных блоков динамической системы вводят пробное отклонение этого параметра передаточной функции и выполняют пункты 6 и 7 для одного и того же входного сигнала x(t). Полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов для каждой из k контрольных точек и каждой из m моделей с пробными отклонениями Pji(α), j=1, …, k;, i=1, …, m регистрируют.8. Integral estimates of the model output signals for each of k control points are determined, obtained as a result of test deviations of each of m block defects, for which, for each parameter of different structural blocks of the dynamic system, a test deviation of this parameter of the transfer function is introduced and steps 6 and 7 are performed for the same input signal x (t). Estimates of the output signals obtained as a result of integration for each of k control points and each of m models with test deviations P ji (α), j = 1, ..., k ;, i = 1, ..., m are recorded.

9. Определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров структурных блоков ΔPji(α) = Pji(α) - Fj ном(α), j=1, …, k; i=1, …, m.9. Determine the deviations of the integral estimates of the model output signals obtained as a result of trial deviations of the parameters of the structural blocks ΔP ji (α) = P ji (α) - F j nom (α), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m.

10. Определяют знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров блоков по формуле sign(ΔPji(α)), j=1, …, k; i=1, …, m.10. Determine the signs of deviations of the integrated estimates of the model output signals obtained as a result of test deviations of the block parameters by the formula sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m.

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 Fj(α), j=1, …, k, осуществляя операции, описанные в пунктах 6 и 7 применительно к контролируемой системе.12. Determine the integral estimates of the output signals of the controlled system for k control points F j (α), j = 1, ..., k, performing the operations described in paragraphs 6 and 7 with respect to the controlled system.

13. Определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α) = Fj(α) - Fj ном(α), j=1, …, k.13. The deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points from the nominal values ΔF j (α) = F j (α) - F j nom (α), j = 1, ..., k are determined.

14. Определяют знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для к контрольных точек от номинальных значении sign(ΔFj(α)), j=1, …, k.14. Determine the signs of deviations of the integrated estimates of the output signals of the controlled system for k control points from the nominal value of sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k.

15. Производят операцию попарного сравнения элементов вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров i-го блока sign(ΔPji(α)), j=1, …, k; i=1, …, m и вектора знаков отклонений интегральных оценок sign(ΔFj(α)), j=1, …, k по формуле:15. Perform the operation of pairwise comparison of the elements of the vector of the signs of the deviations of the integrated estimates of the output signals of the model, obtained as a result of the test deviations of the parameters of the i-th block sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m and the vector of signs of deviations of the integral estimates sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k according to the formula:

Figure 00000008
, i=1, …, m.
Figure 00000008
, i = 1, ..., m.

16. Производят операцию попарного сравнения элементов инверсии вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров i-го блока inv(sign(ΔPji(α))), j=1, …, k; i=1, …, m и вектора знаков отклонений интегральных оценок sign(ΔFj(α)), j=1, …, k по формуле:16. Perform the operation of pairwise comparing the elements of the inversion of the vector of the signs of the deviations of the integral estimates of the output signals of the model, obtained as a result of the test deviations of the parameters of the i-th block inv (sign (ΔP ji (α))), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m and the vector deviation marks integral sign assessments (ΔF j (α)), j = 1, ..., k using the formula:

Figure 00000009
, i=1, …, m.
Figure 00000009
, i = 1, ..., m.

17. Производят вычисление бинарных диагностических признаков из соотношения:17. Perform the calculation of binary diagnostic features from the ratio:

Figure 00000010
, i=1, …, m.
Figure 00000010
, i = 1, ..., m.

18. По единичному значению бинарного диагностического признака определяют структурный блок с дефектом.18. The unit value of the binary diagnostic feature determines the structural unit with a defect.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа поиска дефекта для системы, структурная схема которой представлена на рисунке (см. фиг. Структурная схема объекта диагностирования).Consider the implementation of the proposed method for finding a defect for a system whose structural diagram is shown in the figure (see. Fig. The structural diagram of the diagnostic object).

Передаточные функции блоков:Transfer functions of blocks:

Figure 00000011
;
Figure 00000012
;
Figure 00000013
,
Figure 00000011
;
Figure 00000012
;
Figure 00000013
,

номинальные значения параметров: K1=1; T1=5 с; K2=1; Т2=1 с; K3=1; Т3=5 с.nominal values of the parameters: K 1 = 1; T 1 = 5 s; K 2 = 1; T 2 = 1 s; K 3 = 1; T 3 = 5 s.

При поиске одиночного дефекта в виде отклонения постоянной времени Т1=4 с (дефект №1) в первом звене путем подачи ступенчатого тестового входного сигнала единичной амплитуды и интегральных оценок сигналов для параметра α=0.5 и Тк=10 с получены значения бинарных диагностических признаков наличия дефекта по формуле (3) при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков. Дефект, вычисленный по формуле (3), дает следующие значения бинарных диагностических признаков: J1=1; J2=0; J3=0.When searching for a single defect in the form of a deviation of the time constant T 1 = 4 s (defect No. 1) in the first link by supplying a step test input signal of unit amplitude and integral signal estimates for the parameter α = 0.5 and T to = 10 s, the values of binary diagnostic signs are obtained the presence of a defect according to formula (3) when using three control points located at the outputs of the blocks. The defect calculated by the formula (3) gives the following values of binary diagnostic features: J 1 = 1; J 2 = 0; J 3 = 0.

Моделирование процессов поиска дефектов во втором и третьем блоках для данного объекта диагностирования, при том же параметре интегрирования α и при единичном ступенчатом входном сигнале дает следующие значения бинарных указателей:Modeling of the defect search processes in the second and third blocks for a given diagnostic object, with the same integration parameter α and with a single step input signal, gives the following values of binary pointers:

При наличии дефекта в блоке №2 (в виде уменьшения параметра Т2 на 20%, дефект №2): J1=0; J2=1; J3=0.If there is a defect in block No. 2 (in the form of a decrease in the parameter T 2 by 20%, defect No. 2): J 1 = 0; J 2 = 1; J 3 = 0.

При наличии дефекта в блоке №3 (в виде уменьшения параметра Т3 на 20%, дефект №3): J1=0; J2=0; J3=1.If there is a defect in block No. 3 (in the form of a decrease in the parameter T 3 by 20%, defect No. 3): J 1 = 0; J 2 = 0; J 3 = 1.

Единичное значение бинарного диагностического признака во всех случаях правильно определяет дефектный блок.The single value of the binary diagnostic feature in all cases correctly determines the defective block.

Claims (2)

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе введения пробных отклонений, основанный на том, что фиксируют число блоков m, входящих в состав системы, определяют время контроля Тк≥Тпп, где Тпп - время переходного процесса системы, определяют параметр интегрального преобразования сигналов из соотношения
Figure 00000014
, используют тестовый сигнал на интервале t ∈ [0, Тк], в качестве динамических характеристик системы используют интегральные оценки сигналов, полученные для вещественных значений параметра α, фиксируют число k контрольных точек системы, регистрируют реакцию объекта диагностирования и реакцию заведомо исправной системы ƒj ном (t), j=1, …, k на интервале t ∈ [0, TK] в k контрольных точках, определяют интегральные оценки выходных сигналов Fj ном(α), j=1, …, k исправной системы, для чего в момент подачи тестового сигнала на вход системы с номинальными характеристиками одновременно начинают интегрирование выходных сигналов системы управления в каждой из k контрольных точек с весами
Figure 00000015
, где
Figure 00000016
, путем подачи на первые входы k блоков перемножения выходных сигналов системы управления, на вторые входы блоков перемножения подают экспоненциальный сигнал
Figure 00000017
, выходные сигналы k блоков перемножения подают на входы k блоков интегрирования, интегрирование завершают в момент времени Тк, полученные в результате интегрирования оценки выходных сигналов Fj ном (α), j=1, …, k регистрируют, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют интегральные оценки выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек Fj(α), j=1, …, k для параметра α, определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений ΔFj(α)=Fj(α)-Fj ном (α), j=1, …, k, определяют знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы для k контрольных точек от номинальных значений sign(ΔFj (α)), j=1, …, k, производят вычисление бинарных диагностических признаков, по единичному значению бинарного диагностического признака определяют структурный блок с дефектом, отличающийся тем, что определяют знаки отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученные в результате пробных отклонений параметров каждого из соответствующих блоков sign(ΔPji(α)), j=1, …, k; i=l, …, m, производят операцию попарного сравнения элементов вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров i-го блока sign(ΔPji(α)), j=1, …, k; i=1, …, m, и вектора знаков отклонений интегральных оценок sign(ΔFj(α)), j=1, …, k, по формуле
Figure 00000018
, производят операцию попарного сравнения элементов инверсии вектора знаков отклонений интегральных оценок выходных сигналов модели, полученных в результате пробных отклонений параметров i-го блока inv(sign(ΔPji(α))), j=1, …, k; i=1, …, m, и вектора знаков отклонений интегральных оценок sign(ΔFj(α)), j=1, …, k, по формуле
Figure 00000019
, производят вычисление бинарных диагностических признаков:The method of searching for a faulty block in a continuous dynamic system based on the introduction of test deviations, based on the fact that the number of blocks m that are part of the system is fixed, the monitoring time T k ≥T pp is determined, where T pp is the system transient time, the integral parameter is determined signal conversion from the ratio
Figure 00000014
, use a test signal on an interval t ∈ [0, T k ], use the integral signal estimates obtained for real values of the parameter α as dynamic characteristics of the system, fix the number k of control points of the system, record the reaction of the diagnostic object and the reaction of a known-good system ƒ j nom (t), j = 1, ..., k on an interval t ∈ [0, T K ] at k control points, determine the integral estimates of the output signals F j nom (α), j = 1, ..., k of a working system, for what at the time of the test signal to the input of the system with nominal characteristics simultaneously begin to integrate the output signals of the control system in each of the k control points with weights
Figure 00000015
where
Figure 00000016
, by applying the output signals of the control system to the first inputs of k multiplying blocks, an exponential signal is supplied to the second inputs of the multiplying blocks
Figure 00000017
, 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 F j with nom (α), j = 1, ..., k, register, replace the system with the nominal characteristics of the controlled at the system input is fed the same test signal x (t), define the integral evaluation system controlled output signals to the control points k F j (α), j = 1, ..., k to the parameter α, is determined deflection of integral estimates the output signal of the controlling by the system for the control points k from the nominal values ΔF j (α) = F j (α) -F j prefecture (α), j = 1, ..., k, determine signs of deviation integral estimates controlled system output signals to control points of the k nominal values of sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k, calculate the binary diagnostic features, the unit value of the binary diagnostic feature determines the structural unit with a defect, characterized in that the signs of deviations of the integrated estimates of the output signals of the model are determined, trial deviation parameters of each of the corresponding blocks of sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k; i = l, ..., m, perform the operation of pairwise comparing the elements of the vector of the signs of the deviations of the integral estimates of the output signals of the model obtained as a result of trial deviations of the parameters of the i-th block of sign (ΔP ji (α)), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m, and the vector of signs of deviations of the integral estimates sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k, by the formula
Figure 00000018
perform the operation of pairwise comparing the elements of the inversion of the vector of the signs of the deviations of the integral estimates of the output signals of the model obtained as a result of test deviations of the parameters of the i-th block inv (sign (ΔP ji (α))), j = 1, ..., k; i = 1, ..., m, and the vector of signs of deviations of the integral estimates sign (ΔF j (α)), j = 1, ..., k, by the formula
Figure 00000019
calculate binary diagnostic features:
Figure 00000020
, по единичному значению бинарного диагностического признака определяют структурный блок с дефектом.
Figure 00000020
, a unit value of a binary diagnostic feature determines the structural block with a defect.
RU2018107521A 2018-02-28 2018-02-28 Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations RU2676365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107521A RU2676365C1 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107521A RU2676365C1 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2676365C1 true RU2676365C1 (en) 2018-12-28

Family

ID=64958553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018107521A RU2676365C1 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2676365C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719747C1 (en) * 2019-05-22 2020-04-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2744823C1 (en) * 2020-06-22 2021-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for finding faulty blocks in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations

Citations (6)

* 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
EP1324165A2 (en) * 2001-12-28 2003-07-02 Proteo S.p.A. Automatic system for determining the optimum strategy for controlling a complex industry system in particular for managing water supply networks by means of an ecosystem model
JP2009290349A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Denso Corp Failure diagnosis system
RU2429518C1 (en) * 2010-07-08 2011-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of fault finding in continuous system dynamic unit
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
RU2461861C1 (en) * 2011-10-04 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty module in continuous dynamic system

Patent Citations (6)

* 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
EP1324165A2 (en) * 2001-12-28 2003-07-02 Proteo S.p.A. Automatic system for determining the optimum strategy for controlling a complex industry system in particular for managing water supply networks by means of an ecosystem model
JP2009290349A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Denso Corp Failure diagnosis system
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
RU2429518C1 (en) * 2010-07-08 2011-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of fault finding in continuous system dynamic unit
RU2461861C1 (en) * 2011-10-04 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty module in continuous dynamic system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719747C1 (en) * 2019-05-22 2020-04-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2744823C1 (en) * 2020-06-22 2021-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for finding faulty blocks in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429518C1 (en) Method of fault finding in continuous system dynamic unit
RU2541857C1 (en) Method of finding faults in continuous dynamic system based on input of sample deviations
RU2528135C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2435189C2 (en) Method of searching for faulty unit in dynamic system
RU2450309C1 (en) Method of searching for faults in dynamic unit in continuous system
RU2439647C1 (en) Method to search for faulty block in continuous dynamic system
RU2439648C1 (en) Method to search for faulty block in dynamic system
RU2676365C1 (en) Method of searching faulty unit in continuous dynamic system based on introduction of trial deviations
RU2444774C1 (en) Method of searching for faulty module in discrete dynamic system
RU2461861C1 (en) Method of searching for faulty module in continuous dynamic system
RU2586859C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2613630C1 (en) Method for searching faulty unit in continuous dynamic system through introduction of trial deviations
RU2473105C1 (en) Method of detecting faults in units in continuous dynamic 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
RU2464616C1 (en) Method of searching for faults in dynamic unit in continuous system
RU2506623C1 (en) Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system
RU2541896C1 (en) Method of searching for faulty unit in discrete dynamic system based on analysis of signal transmission signs
RU2661180C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2451319C1 (en) Method of searching for faulty module in dynamic system
RU2453898C1 (en) Method of detecting faulty units in dynamic system
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
RU2719747C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on sensitivity function
RU2613402C1 (en) Search method of topological defects in continuous dynamic system based on sensitivity functions

Legal Events

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

Effective date: 20200229