Способ диагностирования линейной пассивной цепи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 А 9) (1 )3)5 0 01 В 31/ Му СВИ ЬСТВ ВТО ИРОВАНИЯ ЛИЕПИи линейной пасравнении сопророверяемой цепи х сопротивлении ерения значения цами каждой ветопротивлений по абл.,1 ил. лирования в Изобретконтроля ии диагностиустройств,ных пассивузлам. ение касается автом тносится к способам и электрических и эл редставленных в ви ых цепей с доступо тического контроля ктронных де линейм ко всем ОО 3 ь ОО Я ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Институт проблем модеэнергетике АН УССР(56) Авторское свидетельство СССМ 732820, кл, 6 05 В 23/02, 1977,Авторское свидетельство СССМ 1389500, кл. С 05 В 23/02, 1986 Известен способ, в котором параметры системы контролируются путем сравнения эталонных (номинальных) значений параметров со значениями параметров математической модели, определяемых путем их настройки из условия минимума меры близости выходных сигналов модели и диагностируемой системы, В применении к линейным пассивным электрическим цепям этот способ заключается в измерении сопротивления между двумя узлами цепи, настройке параметров математической модели для достижения минимума меры близости между сопротивлением, измеренным между двумя узлами контролируемой цепи и рассчитанным по параметрам математической модели. Недостатком этого способа является, во-первых, необходимость знания точной математической модели, а во-вторых, то, что процесс настройки параметров математической модели носит ите(54) СПОСОБ ДИАГНОСТ НЕЙНОЙ ПАССИВНОЙ Ц (57) При диагностировани сиеной цепи, основан на с тивлений между узлами и со значениями аналогичнь эталонной цепи путем изм сопротивлений между кон ви и расчета каждого из с специальной методике, 2 т рационный характер, что связано со значительными затратами времени.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ диагностирования подсистем в непрерывныхсистемах, который в применении к линейной пассивной цепи заключается в сравнении ее характеристик с характеристикамизаведомо исправной идентичной эталоннойлинейной пассивной цепи, поочередномудалении элементов эталонной цепи, соответствуюцих предполагаемым неисправностям, для каждой из которых измеряютзначения сопротивлений,В качестве обучающих характеристик влинейной пассивной цепи используют зна- .чения сопротивлений между различнымипарами узлов, которые измеряют для контролируемой и эталонной цепей. При этомвыдвигают гипотезы о неисправности группы элементов, которые в эталонной цепизаменяют элементами с перестраиваемымипараметрами, настраиваемыми из условияминимума разности измеряемых сопротивлений. В качестве проверяющей характеристики используют сопротивление,измеряемое между парами узлов в контро-лируемой и эталонной цепях и не вошедшеев совокупность обучающих характеристик.В случае близости проверяющих характеристик принимают выдвинутую гипотезу,Недостатком этого известного способапрототипа является то, что настройка перестраиваемых параметров эталонной цепиявляется итерационным процессом, т.е.производится многократно повторяющаясяоперация поочередной подстройкой перестраиваемых параметров, что ведет к значительным временным затратам, апреждевременное прекращение процессанастройки параметров снижает точностьдиагноза,Целью изобретения является повышение точности и быстродействия процессаконтроля.аПоставленная цель достигается тем, чтов способе диагностирования линейной пас-.сивной цепи, основанном на сравнении сопротивлений между узлами проверяемой, цепи со значениями аналогичных сопротивлений эталонной линейной пассивной цепипутем поочередного удаления элементовэталонной цепи, соответствующих предполагаемым неисправностям, для каждой из.которых измеряют значения сопротивлений, параллельно ветвям проверяемой цепиподключают поочередно проводимость сизвестными параметрами, измеряют значения сопротивлений между концами каждойветви, причем. количество вариантов подключения равно кратности неисправностипроверяемой цепи; а сопротивления эталонной линейной пассивной цепи, соответствующие предполагаемой неисправности,заменяют на переменные, рассчитывают иустанавливают их значения, обеспечивающие равенство сопротивлений, измеренныхмежду койцами ветвей проверяемой и зталонной линейных пассивных цепей по формуле: лУ=У+2 А,где У - вектор значений перестраиваемыхпараметров, У - вектор значений параметров эталонной цепи, которые подлежат настройке, Е - матрица размерности х,-кратность неисправности, 2 а - элемент матрицы Е, представляющий собой сопротивление, измеренное на концах 1-й ветви 50проверяемой цепи при -м варианте подключения проводимостей, параметры которых известны, параллельно ветвямпроверяемой цепи, А - вектор-столбец длины, 55а = и-,), 2 в (у + ув),= 1,в=1а - элемент вектора А, и - число узлов проверяемой и эталонной цепей, р - число ветвей проверяемой и эталонной цепей, уп - значение проводимости в-й ветви эталонной цепи, уи - значение проводимости, параметры которой известен, подключаемой параллельно гл-й ветви при 1-м варианте подключения проводимостей с известными параметрами параллельно ветвям проверяемой цепи,На чертеже приведен пример схемы проверяемой линейной пассивной цепи, параметры исправных элементов которой приведены в табл.1., где У = (1; 0,5; 0,333; 0,25;0,2),Изобретение иллюстрируется следующим примером,Пусть в этой цепи возможна двукратная неисправность, в результате этой неисправности меняются значенияу 2 = 0,333, у 5 = 0,251. В качестве обучающих характеристик берут значения сопротивлений, измеренных на концах всех ветвей, а в качестве проверяющей характеристики - величину сопротивления, измеренного между узлами 2 и 4,2 пр = 1,412 Ом2. Так как кратность неисправности равна 2, то две проводимости с известными параметрами 0 и 1,0 поочередно подключают параллельно ветви М 4, следовательно:у 14=0;у 24=1,03, Измеряют сопротивления на концах всех ветвей проверяемой схемы для обоих вариантов подключения проводимостей с известными параметрами: 711 = 0,838 Ом, 712 = 1,545 Ом, 71 З = 1,416 Ом, 214 = 2,353 Ом., 215 = 2,353 О м, 721 = 0,829 О м, 222 = 1,462 Ом, 72 з = 1,264 Ом, 224= 0,702 Ом, Е 2 б =1,544 Ом,4. Выдвигают гипотезы о неисправности различных пар ветвей (всего рассматривают С 5 = 10 гипотез) и заменяют их в эталонной цепи элементами с перестраиваемыми параметрами.5. Рассчитывают значения составляющих вектораА = (-0,142, -0,168)т6. Для каждой гипотезь 1 в соответствии с номерами ветвей с перестраиваемыми параметрами формируют матрицы Е и вычисляют значения вектора У, Результаты расчетов приведены в табл,2.7, В качестве меры близости проверяющих характеристик выберем величинуЕлр - Ърэ , где Епрэ - значение сопротивления между узлами 2 и 4, измеряемое на эталонной цепи после настройки параметров соответственно каждой гипотезе, Епр - значение сопротивления между узлами 2 и,4, измеренное на неисправной цепи.1788482 Таблица 1 Исходя из данных табл,2, принимаем 7-ю гипотезу о неисправности уг и уБ, что дает нам значения параметров неисправных элементов.Таким образом, по соавнению с прототипом предлагаемый способ в рассмотренном примере конкретной реализации позволяет определить параметры неисправных элементов,не используя итерационного процесса астройки параметров эталонной модели по критерию близости обучающих характеристик, а осуществляя его за один шаг.Формула изобретен ия Способ диагностирования линейной пассивной цепи, основанный на сравнении сопротивлений между узлами проверяемой цепи со значениями аналогичных сопротивлений. эталонной линейной пассивной цепи путем поочередного удаления элементов эталонной цепи, соответствующих предполагаемым неисправностям, для каждой из которых измеряют значения сопротивлений, о т л и ч а ю щи й с я.тем, что, с целью повышения точности и быстродействия процесса контроля, параллельно ветвям проверяемой цепи подключают поочередно проводимости с известными параметрами, измеряют значения сопротивлений между концами каждой ветви, причем количество вариантов подключения равно кратности неисправности проверяемой цепи, а сопротивления эталонной линейной пассивной цепи, соответствующие предполагаемой неисправности, заменяют на переменные,рассчитывают и устанавливают их значения,обеспечивающие равенство сопротивле 5 ний, измеренных между концами ветвейпроверяемой и эталонной линейных пассивных цепей и",о формуле:У=У+Я А,где У - вектор значений перестраиваемых10 параметров; У - вектор значений параметров эталонной цепи, которые подлежат настройке; Е - матрица размерности;-кратность неисправности, Еа - элемент матрицы 2, представляющий собой сопротивле 15 ние, измеренное на концах К-й ветвипроверяемой цепи при 1-м варианте подключения проводимостей, параметры которыхизвестны, параллельно ветвям проверяемой цепи; А - вектор-столбец длины ;20 Рау = и-Ът уд + уа),= 1в=1а - элемент вектора А; и - число узловпроверяемой и эталонной цепей; р - числоветвей проверяемой и эталонной цепей; ув- значение проводимости в-й ветви эталонной цепи, уо п - значение проводимости,параметр которой известен, подключаемой.параллельновветви при 1-м варианте30 подключения проводимостей с известнымипараметрами параллельно ветвям проверяемой цепи.Составитель Б.Шух Техред М,Моргентал Тираж Под ногокомитета по изобретениям и 35, Москва, М(-35, Раушская наб. сновткрытиям при ГКНТ СССР