Способ диагностирования неисправностей динамических объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1594 С 05 В 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН жет найти применение в системах котроля и поиска дефектов динамическихобъектов. Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования,Сущность способа состоит в отысканиитого динамического элемента, изменение амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) которого в наибольшей степени сокращает рассогласование модельных и реально наблюдаемых отклоненийАЧХ динамического объекта, состоящего из ш динамических элементов. Вкачестве меры рассогласования принимается интегральная мера, учитывающая варьирование тестовых частот вдиапазоне ед - д 1 и месторасположение К контрольных точек, 1 ил 2 табл СССР 977 СР 969 НЕИСТОВавтомаи мористикиний дл Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах контроля в и поиска дефектов динамических объ- ( ектов, например в линейных системах автоматического управления.Цель изобретения - повышение дос- г товерности диагностирования.На чертеже представлена структурная схема объекта диагностирования.Сущность способа состоит в реали-ми зации следующих действий при поиске дефектов в динамическом объекте.Принимают гипотезу об изменении технического состояния только одного из ш динамических элементов объекта диагностирования.Определяют вектор-функции отклонений амплитудной частотной характе-. ж часто диапазоне кон Ь А (сд) =6 А, (е ДА,(сд) - от И),ДА (сд), клонение АЧХконтрольной точастоте Ы,дА(иодель дина- функциональКх в на инпределяют частотную ского объекта в вид матрицы размерност але частот (Ын,Ив= Г;е( ЗА (Я) / А (и) - чувстеость амплитудгд вит ел тотнои характе для 1-й контнои истики ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ, (57) Изобретение относится ктике и вычислительной технике(АЧХ) от номинальных значе К контрольных точек объект3 14622рольной точки к изменению АЧХ 1-го элемента на частоте И .Определяют номер того динамическо 5 го элемента, изменение АЧХ которого в наибольшей степени сокращает рассо" гласование модельных и реально наблюдаемых отклонений АЧХ объекта. 54Значения Д А (У) определяются изАэсовокупности алгебраических уравнений С (1)А(Ц) = Р,С гг (Ф 1 А г(2) С (Я) ЬА (Я)= Р)(АА В качестве меры такого рассогласования применительно к 1"му элементузначение функционала ггде Си. Ь) =; Ц Ф),(3) Для объекта диагностирования(см. чертеж) передаточные функцийзвеньев равны соответственно45") (Р) = --- - и 1 (Р) = ККТ,р+1 г гПри диагностировании используютсядве контрольные точки КТ 1 и КГ 2. Для БОудобства вычисления функций чувствительности используется их логарифмический вид. В этом случае справедливо выражение 81 п АЯ) 1 д 1 п Ч(Я) д 1 п А; (Я) ВЭ 1 п )4; (сУ)7 поскольку Э 1 п А(А, ЭА(йц) А, (Я) 01 п А(Я) дА;(а) А(Я 7 где ЬАе О: = А"е (я)-Ар (я) - отклонение АЧХ 1-го ДЭ отноминального значенияна частоте И. Юв - 6 А (А - ц (Я)и Для каждого из ш элементов определяют значения функционала (3). В качестве неисправного принимают тот из них, которому соответствует наименьшее значение функционала. Одновременное изменение нескольких параметров динамического элемента вслед" ствие появления конструктивного де-. фекта не приводит к увеличению соответствующего функционала (3), так как в нем используются функции чувствительности к изменению частотных характеристик отдельных элементов в отличие от прототипа, где указанная ситуация может .приводить к ошибкам диагностирования, так как в нем ис пользуются функции чувствительности к изменению отдельных параметров.- "Ре ) дА Р(")2- йИ +(4) 35 5 .1462то всегда можно перейти к функциямчувствительности видаа А(ынаА, М.Выражения для передаточных функций,АЧХ и функций чувствительности двухконтрольных точек сведены в табл. 1,Замена операции интегрированиясуммированием в выражении (3) даетмеру Я следующего вида10 Ор =,ЬА (сд )- 1 :дк 2 и К иу(ы;) ьдд(ц)д -. е ( )де Пусть номинальные значения. пара метров передаточных функций равны К, = К, = 1; Т, = 1 с , а дефектом считается отклонение коэффициента К, от номинала на 20%. Таким образом К, == 0,8. 25Результатырасчетов частотных характеристик, функций чувствительности для пяти значений частоты. приведены в табл. 2. где А (Я) и Ад (Я) - значения АЧХ для двух контрольных точек при К, = 0,8. Расчет по формуле (4) ,дает значения функционалов: Ц, = 0; 0 = 0,1 бб. Дефект в звене 1. Предлагаемый способ в отличие от ,прототипа позволяет вычислять при диагностировании два функционала вместо трех при использований функций чувствительности по параметрам, Он остается работоспособным, если в результате дефекта изменяются одновременно К и Т, что повышает досто" верность диагностирования по сравнению с прототипом. Формула из обретения45 Способ диагностирования неисправностей динамических объектов, состоящий в том, что подают тестовый50 254 6гармонический сигнал на динамический объект и на его частотную модель, заданную в виде совокупности функций чувствительности выходной частотной характеристики объекта к отклонениям от номиналов параметров одельных его компонент, определяют рассогласования модельных и реальных параметров компонент и выходной частотной характеристики, затем проводят цикл тестирования, для чего изменяют тестовый сигнал в заданном диапазоне, опре 3деляя рассогласования для каждого тестового сигнала, по завершению цикла тестирования определяют как неисправный тот компонент динамического объекта, изменения которого максимально влияли в цикле тестирования на рассогласования между модельной и реальной выходными частотными характеристиками динамического объекта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, фиксируют диапазон изменения частот (Ы) тестового сигнала Уи Ив 1 д число К контрольных точек динамического объекта, количество ш динамических элементоввходящих в состав диагностируемого объекта, за. дают его частотную модель в виде матрицы Й У (и)( чувствительности выходной амплитудйой частотной характеристики объекта.б(М) к изменениям амплитудных частотных характеристик 1-х динамических элементов для 1-х контрольных точек на частоте И Б е (ц) = =ЗА (Я)/дА" (а), затем в цикле тестирования определяют интегральную Меру рассогласования модельных и реально наблюдаемых отклонений амплитудных частотных характеристик 1-го динамического элементаИО,= дд,(ы)-и(и) дд, (и) аи,вндинамический элемент, минимизирующий меру ЯЕ, принимают в качестве неисправного..1 + кк+т и 1+к кк+тадаЫ,Ы 1 + Ы,Ы, 73К,К 7+Т%,ьф Г+К,К 7 ф+ТР Ьк ккЬкЫк Ыааф+ 1 ка 2 б 81 п А з) 31 п А Ся д 1 п А,БГ 81 п А (М Фф) Ат 0 д 2 и) Составитель С. Демиденкактор И.Касарда Техред ИиХоданич рректор Э. Лончакова аказ 672/44 Тираж 788 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Иоскваь Ж Раушская набиь д, 4/5 Гагарина, 101 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", гиУжго Оьб Оь 541 0,8 0,569 1,0 0,600 1 ь 2 Оь 632 1,4 0,664