Способ выявления и предупреждения назревающих

О П И С А Й И Е 367428ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическик РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ льств ависимое от авт, свиде 3981/18-24) М. К Заявлено 12.1 Х. 7присоединением заявк Приорите митет по дела зобретении и открытиипри Совете МинистровСССР Опубликовано 23 Л.1973 БюллетеньУДК 681.326.7(088.8 ата опубликования описания 8,1 Ъ.1973 Авторыизобретени Вульман и А. Е. Дорогов 3 аявител СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ НАЗРЕВАЮЩИХ ОТКАЗОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ, ОСНОВАННЫЙНА ИЗМЕРЕНИИ И АНАЛИЗЕ ВЪХОДНЪХ СИГНАЛОВ В НЕКОТОРЫХ ТОЧКАХ КОНТРОЛИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ я к области автоматиных бортовых радио. именно к области коских способов диагноетров элементов в не по данным измерений (напряжений, токов Изобретени ческого контр электронныхвенных детер садики измене расчлененной параметров относитсоля сложистем, атинистичесий парамсистемесигналов т 3 Г 1 ду- е, кЦель изобретен ности лрогнозировЦель достигает му способу поиск отказами осущест тов отказов и свод ля, каждый,из ко ия - повышение эффе ания.я тем, что по предлаг элементов с назреваю вляется до свершения ится к двум этапам ко орых определяется со ктив параметр вь ристической ленный в ли носительно элементов. ходного сигнала характеподсистемы, втредставнеаризованной форме отвсех т параметров Д) аемо- щими ак- рответи др.).В нерасчлененной системе возможность непосредственного определения параметров эле ментов в общем случае лринцзвпиально исключена, поэтому возникает задача определения их состояния по контролируемым параметрам системы. Существующие методы поиска отказов относятся к случаям уже свершившихся 15 фактов и содержат такое число этапов контроля, которое определяется конструктивно-схемным построением системы (количеством каналов, блоков, субпанелей, узлов, каскадов). На последнем этапе осуществляется:поиск отка завшего элемента в каскаде с расчленением его (в общем случае) на элементы. ствующим принципом решения последовательных частных задач.П е р в ы й э т а п, Отличительная особенность его от первых этапов контроля, проводимых в соответствии с известными способами, состоит в том, что контролируемые сигналы системы (напряжения, токи и др.) назначают не по признаку охвата всех функциональных схем, а ло признаку характера их связей (операторных) с входными сигналами через параметры элементов.В любой системе можно однозначно выделить минимальную совокупность прогнозирующих сигналов, охватывающих все множество элементов, т. е. такие наибольшие лодсистемы (характеристические подсистемы, ХПС), параметры выходных сигналов которых являются непрерывными функциями зтараметров составляющих элементов:Сами подсистемы не пересекаются междусобой,ПО= О, (2) где О - характеристическая подсистема й - ихчисло в системе,П - символ, пересечения, и охватываетвсю систему:УО, = Т (3) где У - символ объединения, Ъ - полное множество характеристических подсистем.На фиг. 1 приведена блок-схема системы,состоящей из трех блокинг-генераторов, иллюстрирующая способ распознавания характеристической подсистемы с назревающим отказомна первом этапе контроля; на фиг. 2 - блоксхема выявленной на первом этапе характеристической подсистемы, подлежащей восстановлению,В характеристических подсистемах 1, 2, 3типа блокинг-генераторов входные сигналы, аЬ, с не влияют на выходные сигналы (для подсистемы 1 а - входной сигнал, Ь - выходной,для подсистемы 2 Ь - входной сигнал, с - вы- ходной, для,подсистемы 3 входной сигнал с,выходной д), В характеристической подсистеме 4 типа трехкаскадного усилителя с промежуточными подсистемами 4 44, выходнойсигнал а зависит от входного сигнала е.Система содержит также разделительные ифазосдвигающие устройства 5, 6 7, 8, резистивный элемент 9, анализирующее спектрконтрольно-вычислительное устройство 10, навход которого поступает смешанный сигнал д. На характеристическую подсистему 11 (см. фиг. 2), в которой имеется элемент с назревающим отказом, через канал 12 действует автоматическое устройство 13,воздействия и контроля, содержащее эталонные элементы 14.В,подсистеме 11 имеется контрольная точка 15Анализ системы с точки зрения выполнения условий (1), (2), (3) показывает, что характеристическими подсистемами являются подсистемы 1, 2, 3 и 4, поскольку подсистема 4 образует максимальную по отношению к 4 ь 4, 4 з подсистему, обладающую свойством (1).Следовательно, минимальной совокупностью прогнозирующих сигналов системы являются выходные сигналы а, Ь, с, д характеристических лодсистем 4, 1, 2, 3 соответственно.Отличие первого этапа контроля состоит также в смешении в,пределах самой системы или вне ее с помощью разделительных (диоды, катодные повторители др.) и фазосдвигающих (лавинии задержки и др.) устройств б - 8 выходных сигналов для образования смешанного сигнала д на элементе 9. В результате в одном канале связи системы со спектр-анализатором и измерительно-вычислительным устройством 10 выделяется многомерный сигнал,5 10 15 2025 Зо 35 40 45 50 55 60 65 несущий информацию о состоянии выходных сигналов всех ХПС и, следовательно, всех составляющих элементов по пх определяющим (для данной системы) параметрам.Таким образом, па первом этапе контроля осуществляются следующие операции:выделение в системе характеристических подсистем и их выходных сигналов;смешение выходных сигналов на одном элементе с помощью разделительных и фазосдвигающих устройств;,измерение на различных частотах, число которых равно (или больше) числу существенных,параметров смешиваемых сигналов, значений напряжений смешанного сигнала;определение по данным измерений и известным весовым коэффициентам параметров выходных сигналов для эталонной системы фактических изменений этих параметров для выявления по ним характеристической подсистемы с назревающим отказом. В т о р о й э т а п отличается от вторых этапов контроля в известных спосооах тем, что к выявленной на первом этапе контроля характеристической подсистеме 11 (фиг. 2), подлежащей восстановлению до,проявления отказа, от автоматического устройства 13 подается входной сигнал Ь, ло каналу 12 связи этого устройства с выоранной контрольной точкой 15 подсистемы производится (т - 1) -(или более)-кратное подключение такого же числа эталонных элементов 14. До подключения и при каждом подключенном элементе с помощью устройства 13 изменяется значение на,пряжения выходного сигнала 1, затем по данным измерений и по известным для эталонной подсистемы значениям весовых коэффициентов,параметров элементов определяются фактические изменения этих, параметров для выявления по ним элемента с назревающим отказом. Второй этап отличается от первого этапа тем, что путем (т - 1)-кратного анализа выходного сигнала характеристической подсистемы при т - 1 частотах или в т - 1 различных моментов времени задача разпознавания не разрешима, Таким лутем можно определять лишь параметры частотной характеристики или импульсной, переходной функции подсистемы, но принципиально невозможно определять количественные изменения параметров элементов (сопротивлений, емкостей и т, д,), Это является следствием свойства любых функций типа передаточных, частотных и входных характеристик, заключающегося в том, что сумма взвешенных частотных производных этих функций по параметрам сопротивлений всех элементов равна произведению самой функции на ее размерность относительно сопротивления.Следовательно, для частотной характеристики подсистемы (как и для передаточной иимпульсной переходной функций) эта сумма равна нулю, и задача распознавания элемента с назревающим отказом указанным путем не может быть решена,Таким образом, второй этап контроля содержит следующие операциы:(т - 1) -кратное подключение при поданном входном сигнале т - 1 эталонных элементов к одной (или нескольким) контрольной точке;измерение т значений напряжений выходного сигнала,;определение до данным измерений и по известным для эталонной подсистемы весовым коэффициентам параметров элементов фактических изменений этих параметров для выявления по ним элемента с назревающим отказом,В отличие от существующих детерминистических способов технического обслуживания систем, в том числе систем радиоэлектроники, а также известных статистических опособов распознавания образов, предлатаемый способ позволяет однозначно Определять количественные изменения всех составляющих оистему элементов, непосредственно в ней не контролируемых, с указанием адреса того элемента, в котором назревает отказ. 5 10 15 20 25 Предмет изобр етенпя Способ выявления и предупреждения назревающих отказов в радиоэлектронных системах, основанный на измерении и анализе выходных сигналов в некоторых точках контролируемой системы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности прогнозирования, выделяют подсистемы контролпруемой системы, выходной сигнал которых в заданных пределах не зависит от величины входного сигнала, выходные сигналы этих подсистем смешивают, разлагают на частотные составляющие и сравнивают напряжения различных частот с эталонными значениями, выделяют подсистему контролируемой системы, для которой полученные сигналы больше допустимой величины, сравнивают напряжения на выходе каждого элемента выделенной подсистемы ,прои фиксированном входном сигнале с напряжениями, полученными на его выходе при поочередном подключении к нему эталонных элементов, из полученных разностных сигналов формируют сигналы, соответствующие контролируемым параметрам элемента,подсистемы, сравнивают их с номинальными значениями и выделяют элемент подсистемы, для которого разностные сигналы больше допустимого предела.367428 оставитель В, Кудрявцевехред Л, Грачева Кор ктор И. Орлова оры: Л. Бадыламаи В. Жолудеваказ 101 7/18 Изд. ЛЪ 1153 Тираж 647 Подписи НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5Чипография, пр. Сапу