Модели объектов и диагностические модели.

Моделирование является одним из инструментов исследований сложных объектов на всех этапах их жизненного цикла. Модель должна с той или иной степенью точности отражать реальный объект или отдельные ее стороны. И позволяет в определенных пределах эмитировать некоторые его свойства. При анализе и синтезе СКД необходимо обеспечить формальное описание проявления тех или иных эффектов в режиме функционирования устройства. Исходной информацией для него служат математическая модель объектов при его нормальном функционировании. Считается, что появление дефектов приводит к изменению параметров модели. Поэтому необходимо конкретизировать характер этих изменений, в случае тех и иных эффектов и учесть их математические модели. Такая модель по своей структуре обычно подобна модели объекта при отсутствии трех дефектов и отличается от ее отдельных компонентов.

Диагностическая модель представляет собой совокупность выбранных методов построения математической модели объекта и методов анализа модели при наличии дефектов, которые определяют специфику построения алгоритмов диагностирования и способы диагностирования.

Диагностическая модель может быть задана в явном или не явном виде.

Явная модель – это совокупность формальных описаний работоспособного объекта, а также всех его возможных неисправностей и неработоспособных состояний.

Неявная модель – это формальное описание объекта математической модели его физических неисправностей и правило получения по этим данным описания других состояний.

Сложные технические объекты, как объекты модернизации обладают структурным и функциональным разнообразием, что и определяет вид соответствующей модели. Можно выделить следующие виды моделей:

1) Непрерывные модели, описывающие состояние объекта непрерывными функциями времени.

2) Дискретные модели, которые определяют состояние объекта в последовательные дискретные моменты времени.

3) Гибридные (комбинированные) модели, описывающие объекты, содержащие устройства как непрерывного, так и дискретного типа.

4) Специальные модели, содержание которых определяется конкретной специальной диагностируемостью обеспечения.

По методам представления взаимосвязей между состояниями объекта, его элементами и параметрами выходных сигналов. Методы построения могут быть разделены на аналитические, графоаналитические, информационные, функционально-логические.

Аналитические модели – позволяют получить соотношение между состояниями объекта диагностируемыми параметрами и показателями качества работы объекта в аналитическом виде.

Графоаналитические методы – представляют собой своеобразные диаграммы, отображающие процессы в объекте и позволяющие выявить некоторые важные диагностирования связи и взаимодействие в объекте.

Функционально-логические модели – это модели, построенные на основе логического анализа функциональных схем изделий.

Информационные модели – это информационное описание систем и процессов контроля и диагностирования.

Основной для выбора и построения моделей служат функциональные структурные и принципиальные схемы объектов, которые позволяют получить интересующие зависимости, если известны алгоритм функционирования объекта и физические процессы.

По глубине описания модели объекта делятся на линейные и нелинейные, а также на детерминированные и стохастические. Неисправности, возникающие в работе объекта в случае значительной протяженности может проявить реакцию единого дефекта с запаздыванием. Такие объекты относятся к системам с распределенными параметрами.

Быстрота развития неисправностей определяет необходимость учета динамических эффектов при моделировании, а именно если время развития соизмеримо со временем регулирования, то модель следует ввести производные по времени. В противном случае, можно ограничиться статической моделью объекта.

Вопросы самоконтроля:

1. Модели объектов?

2. Что такое диагностическая модель?

3. В каком виде может задаваться диагностическая модель?

4. Какие бывают виды диагностических моделей?

Лекция № 17.

Цель лекции: изучение способов моделирования систем контроля диагностики.