Логические модели

В достаточно большом числе практических случаев техническое состояние аналоговых объектов можно оценить по принципу «в норме – не в норме» (годен – не годен). При этом используются модели логического типа и для их анализа применяют соответствующий математический аппарат. Исходными данными для построения логических моделей являются структурные, функциональные и принципиальные схемы объекта, системы алгебраических и дифференциальных уравнений, причинно – следственные связи между параметрами объекта. Основное достоинство логических моделей – их простота.

Для построения логической модели объекта каждый входной (выходной) сигнал блока , характеризуемый несколькими параметрами, представляют несколькими входами (выходами), число которых равно числу этих параметров. Так, если для блока внешний сигнал (рисунок 1) характеризуется двумя параметрами, внутренний сигнал - тремя, а выходной сигнал - двумя параметрами, то в логической модели блок будет иметь пять входов и два выхода (рисунок 2).

Затем каждый блок , имеющий выходов, заменяют блоками , каждый из которых имеет один выход и существенные для данного выхода (входы). В результате получим множество блоков логической модели, где N-число блоков.

Рисунок 1 – Логическая модель объекта Рисунок 2 – Логическая модель объекта

Значение входа (выхода) блока допустимо, если значение соответствующего ему параметра принадлежит области допустимых значений. В этом случае значение входа (выхода) обозначают цифрой 1, в противном случае – 0.

Если каждой входной переменной блока Б_i модели соответствует одно из двух значений 1 или 0, то его выходная функция F_i является булевой. Путем представления булевой функции в совершенной дизъюнктивной нормальной форме и ее дальнейшей минимизации, для каждого блока модели может быть получена совокупность существенных входов (переменные входящие в минимальную форму – существенные).

Значение выхода У_i блока Q_i логической модели зависит от того, имеется ли в блоке дефект, а также от значения реализуемой блоком функции F_i, т.к. y_i=Q_i·F_i. Если в блоке отсутствует дефект – Q_i=1, в противном случае Q_i=0.

Таблица 1

R- множество возможных состояний	Е- множество технических состояний
П множество проверок

Информация о состоянии объекта снимается с выходов блоков логической модели.Максимум информации можно получить в том случае, если контролируются выходы всех блоков. Однако при решении задач проверки работоспособности и даже поиска дефектов, в общем случае, нет необходимости проверять все выходы блоков. Во многих случаях есть возможность определить минимальное число выходов блоков модели, необходимых и достаточных для решения той или иной задачи диагностирования.

При работе с логической моделью предполагают, что на входы объекта поступает единственное входное воздействие, определяемое допустимыми значениями входных сигналов. Поэтому возможные элементарные проверки объекта могут различаться только составом контрольных точек. В этом случае задача построения алгоритма диагностирования сводится к выбору совокупности контрольных точек, достаточной или необходимой и достаточной (минимальной) для рассматриваемой задачи диагностирования.

Если объект многорежимный, т.е. предназначен для выполнения нескольких алгоритмов функционирования, в которых участвуют разные совокупности блоков и связей, то каждый режим (алгоритм) следует рассматривать отдельно, т.е. алгоритмы проверки работоспособности или поиска дефектов следует строить отдельно для каждого режима по соответствующей таблице дефектов, а затем полученные совокупности элементарных проверок объединить.

В тех случаях, когда объект не имеет явно выраженных функциональных блоков, построение его логической модели может вызвать затруднение. Кроме того, возможны ситуации, когда точные зависимости между параметрами объекта неизвестны, а известно лишь о влиянии одного параметра на другой или о зависимости одного параметра от другого.

Поиск по сайту: