Презентация - Булгаков Н.Ф. Основы теории надежности и диагностики АТС

Подождите немного. Документ загружается.

Задачами второго типа являются задачи по предсказанию состояния, в котором

окажется объект в некоторый будущий момент времени. Это – задачи прогноза

(от греческого «прогнозно» – предвидение, предсказание).

Наконец, к третьему типу относятся задачи определения состояния, в

котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом.

По аналогии можно говорить, что это задачи генеза (от греческого

«генезис» – происхождение, возникновение, процесс образования).

Задачи первого типа формально следует отнести к технической диагностике, а

второго типа – к технической прогностике (или, как чаще говорят, к техническому

прогнозированию). Тогда отрасль знания, которая должна заниматься решением

задач третьего типа, естественно назвать технической генетикой (по гречески

термин «генетикос» означает «относящийся к рождению, происхождению»).

Задачи технической генетики возникают, например, в связи с расследованием

аварий и их причин, когда настоящее состояние объекта отличается от состояния,

в котором он оказался в прошлом в результате появления первопричины, вызвавшей

аварию. Решаются эти задачи путем определения возможных или вероятных

предыстории, ведущих в настоящее состояние объекта. К задачам технической

прогностики относятся, например, задачи, связанные с определением срока службы

объекта или с назначением периодичности его профиnлактических проверок и

ремонтов. Решаются эти задачи путем определения возможных или вероятных

эволюции состояния объекта, начинающихся в настоящий момент времени.

В «жизни» любого объекта всегда можно выделить два этапа: этап производства,

когда объект создается, и этап эксплуатации, когда объект применяется по

назначению (выполняет предписанный ему рабочий алгоnритм функционирования),

подвергается профилактическим проверкам, проверкам перед применением или

после применения, ремонту и т. п. Иногда целесообразно выделять в качестве

самостоятельного также этап хранения объекта или пребывания его в резерве.

Для любого объекта на каждом этапе его жизни задаются определенные

технические требования. Желательно, чтобы объект всегда соответствовал этим

требованиям. Однако в объекте могут возникать неисправности, нарушающие

указанное соответствие. Тогда задача состоит в том, чтобы создать первоначально

(на этапе производства) или восстановить нарушенное неисправностью (на этапах

эксплуатации или хранения) соответствие объекта техническим требованиям.

Решение этой задачи невозможно без эпизодического или непрерывnного диагноза

состояния объекта.

Наэтапеэксплуатацииприпрофилактикеобъекта, передприменениемегопо

назначениюилипослетакогопримененияврядеслучаевнеобходимоубеждаться

втом, чтообъектвсостояниивыполнятьвсефункции, предусмотренныеего

рабочималгоритмомфункциониnрования. Это – проверкаработоспособности

объекта. Проверкаработоспособностиможетбытьменееполной, чемпроверка

исправности, т. е. можетоставлятьнеобnнаруженныминеисправности, не

препятствующиеприnменениюобъектапоназначению. Например,

резервированныйобъектможетбытьработоспособнымнесмотрянаналичие

неисправностейврезервныхкомпонентахилисвязях.

Наэтапеэксплуатациивпроцессевыполненияобъnектомегорабочегоалгоритма

функционированиячастонеобходимоосуществлять проверкуправильности

функционирования объекта, т. е. следитьзатем, непоявилисьливобъекте

неисправности, нарушающиеегонормальнуюработувнастоящиймоментвремени.

Проверкаправильностифункционированиядаетвозможностьисключить

недопустимоедлянормальнойработыобъекnтавлияниенеисправностей,

возникающихвпроцессепримененияобъектапоназначению. Проверка

правильностифункционирования, вообщеговоря, менееполна, чемпроверка

работоспособности, таккакпозволяетубеждатьсятольковтом, чтообъект

правильнофункционируетвданном режимеработывданный моментвремени.

Инымисловами, вправильнофункционируюnщемобъектемогутбыть

неисправности, которыенепозволятемуправильноработатьвдругихрежимах.

Работоспособныйобъектбудетправильнофункционироватьвовсехрежимахив

течениевсеговремениегоработы. Такимобразом, исправныйобъектвсегда

работоспособенифункционируетправильно, анеправильнофункционирующий

объектвсегданеработоспособенинеисправен. Правильнофункционирующий

объектможетбытьнеработоспособным, изначит, неисправным. Работоспособный

объекттакжеможетбытьнеисправным.

4.1.1.3 Требования к диагностическим параметрам.

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации структурных

параметров (износов, зазоров) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки

весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными

признаками, отражающими техническое состояние автомобиля. Эти признаки

называются диагностическими параметрами и представляют собой пригодные

для измерения физические величины, связанные с параметрами технического

состояния автомобиля и несущие информацию о его состоянии. Диагностическими

параметрами могут быть: параметры; рабочих процессов (мощности, тормозного

пути, расхода топлива и др.), параметры сопутствующих процессов (вибраций,

шума и т. п.) и геометрические величины (зазоры, люфты, свободные хода, биения

и др.). Закономерности изменения диагностических параметров в функции

наработки объекта диагностирования аналогичны закономерностям изменения

параметров его технического состояния.

Для обеспечения надлежащей достоверности и экономичности диагностирования

диагностические параметры должны быть чувствительны, однозначны, стабильны и

информативны .

в диапазоне от начального u

до предельного u

значений параметра технического

состояния.

Чувствительность Кr диагностического параметра П т. е. его приращение dt

при изменении dU параметра технического состояния будет

dП

Однозначность

диагностическогопараметраозначаетотсутстnвиеэкстремума

dUdП

Стабильность

диагностическогопараметраопределяетсявариациейегозначений

при

многократномизмерениинаобъектах, имеющиходнуитужевеличину

соответствующего

структурногопараметра. Ееоцениваютспомощью

среднеквадратичного

отклонения:

[ ]

)()(

)(

−

∑

uПuП

uП

Нестабильность диагностического параметра снижает его фактическую

чувствительность. Поэтому для оценки тесноты связи диагностического

параметра со структурным используют отношение:

Схема характеристик диагностических параметров:

Информативность является одним из важнейших свойств диагностического

параметра. Она характеризует достоверность диагноза, получаемого в результате

измерения значений параметра.

Схема сравнительной информативности диагностических параметров

а – информативного (П); б – малоинформативного (П’); в – неинформативного (П”); f1 и

f1 – функции распределения параметров исправных и неисправных объектов

(соответственно)

Тема 4.1.2. Моделисистемдиагностирования

Какужеотмечалось, предметомисследованиявтехническойдиагностикеявляются

реальныетехническиесистемы. Теоретическийанализэтихсистемвсегда

предполагаетопределеннуюидеализацию, прикоторойвыделяютсянекоторые

существенные (длятехническойдиагностики) чертыреальныхсистеми

отбрасываютсявторостепенные, т. е. реальнаятехническаясистемазаменяется

некотороймоделью. Этамодельдолжнабытьдостаточноабстрактной, чтобыее

можнобылоприменятьдляанализацелогоклассатехническихсистем. Втоже

времямодельдолжнапозволятьучитыватьвсесущественныеособенности

конкретныхсистемиспособовпоискавнихотказавшихэлементов. Замена

реальныхсистемсоответствующимимоделямипозволяетширокоиспользовать

формальныйаппаратсовременнойматематики (математическуюлогику, теорию

вероятностей, динамическоепрограммированиеит.д.) длярешениязадач

техническойдиагностики. Моделисистемпозволяютнайтидиагностические

тестыиоптимальныедиагностическиепрограммы.

Однойизпервыхмоделейобъектовтехническойдиагностики, котораяохватывает

обширныйклассреальныхтехническихсистем, явиласьфункциональнаямодель,

предложеннаяБрюле, ДжонсономиКлетским.

При построении этой модели предполагается, что систему, рассматриваемую как

объект диагностики, можно подразделить на некоторое число в общем случае

связанных между собой функциональных элементов.

Под функциональным элементом (или просто элементом) понимается часть системы,

которая может находиться в одном из двух несовместимых состояний

(работоспособна, отказала) и в работоспособном состоянии отвечает требуемой

реакцией на определенную совокупность воздействий, в число которых могут

входить реакции других элементов.

Воздействия, которые необходимо приложить к работоспособному элементу для

получения требуемой (допустимой) реакции, будем называть допустимыми.

Реакцию отказавшего элемента назовем недопустимой. В рассматриваемой

модели предполагается, что требуемая реакция любого элемента может быть

получена только в том случае, если все приложенные к этому элементу

воздействия являются допустимыми и элемент работоспособен, а реакция

отказавшего элемента не зависит от приложенных к нему воздействий.

Для того чтобы полностью задать функциональную модель системы, необходимо:

а) перечислить все возможные для данной системы комбинации одновременно отказавших

элементов, т. е.задать множество возможных состояний системы;

б) указать, какие комбинации допустимых воздействий необходимо приложить к

каждому элементу для получения допустимой реакции;

в) задать схему объекта, на которой указаны все элементы и связи между ними, причем

для любой пары связанных Элементов должно выполняться следующее условие: если

элемент bt связан с элементом bj, то допустимая реакция элемента bt является

допустимым воздействием для элемента bj

и, наоборот, недопустимая реакция элемента

bt является недопустимым воздействием для элемента bj.

Схема объекта диагностики