Способ выявления и предупреждения назревающих

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

367428

Союз Советскик

Социал истическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 061 15/46

Заявлено 12.|Х.1967 (№ 1183981/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 23Л.1973. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 8,11.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.326.7(088.8) Авторы изобретения

И. Д. Вульман и А. E. Дорогов

Заявитель

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ И ПРЕДУПРЕ)КДЕНИЯ НАЗРЕВАЮЩИХ

ОТКАЗОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ, ОСНОВАННЫЙ

НА ИЗМЕРЕНИИ И АНАЛИЗЕ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ

В НЕКОТОРЫХ ТОЧКАХ КОНТРОЛИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к области автоматического контроля сложных бортовых радиоэлектронных систем, а именно к области косвенных детерминистических способов диагностики изменений параметров элементов в нерасчлененной системе iIIo данным измерений параметров сигналов (напряжений, токов и др.).

В нерасчлененной системе возможность непосредственного определения параметров элементов в общем случае лринцзвпиально исключена, поэтому возникает задача определения их состояния по контролируемым параметрам системы. Существующие методы поиска отказов относятся к случаям уже свершившихся фактов и содержат такое число этапов контроля, которое определяется конструктивно-схемным построением системы (количеством каналов, блоков, субпанелей, узлов, каскадов). На последнем этапе осуществляется:поиск отказавшего элемента в каскаде с расчленением его (в общем случае) на элементы.

Цель изобретения — повышение эффективности прогнозирования.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу поиск элементов с назревающими отказами осуществляется до свершения фактов отказов и сводится к двум этапам контроля, каждый,из которых определяется соответств ющим принцовпом решения последовательных частных задач.

П е р в ы и э т а п . Отличительная особенность его от первых этапов контроля, прово5 димых B соответствии с известными способами, состоит в том, что контролируемые сигналы системы (напряжения, токи и др.) назначают не iIIo признаку охвата всех функциональных схем, а ло признаку характера их

10 связей (операторных) с входными сигналами через параметры элементов.

В любой системе можно однозначно выделить минимальную совокулность IIlðoãнозирующих сигналов, охватывающих все множе15 ство элементов, т. е. такие наибольшие лодсистемы («характеристические подсистемы», ХПС), .параметры выходных сигналов которых являются непрерывными функциями. зтараметров составляющих элементов:

25 где Y — параметр выходного сигнала характеристической:подсистемы, втредставленный в линеаризованной форме относительно всех т параметров (g)

30 элементов.

367428

Сами подсистемы не пересекаются между собой, nkHI, = О (2) где Π— характеристическая подсистема k — их число в системе, 11 — символ, пересечения, и охватывает всю систему:

У О, = (3) где U — символ объеди нения, Ъ вЂ” полное множество характеристических подсистем.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы, состоящей из трех блокинг-генераторов, иллюстрирующая способ распознавания характеристической подсистемы с назревающим отказом на первом этапе контроля; на фиг. 2 — блоксхема выявленной на первом этапе характер истической подсистемы, подлежащей восстановлению.

В характеристических подсистемах 1, 2, 3 типа блокинг-генераторов входные сигналы, а

b, с не влияют на выходные сигналы (для подсистемы 1 а — входной сигнал,. 1 — выходной, для подсистемы 2 b — входной сигнал, с — вы- ходной, для,подсистемы 3 входной сигнал с, выходной d) В характеристической подсистеме 4 типа трехкаскадного усилителя с промежуточными подсистемами 4ь 4» 43 выходной сигнал а зависит от входного сигнала е.

Система содержит также разделительные и фазосдвигающие устройства 5, 6 7, 8, резистивный элемент 9, анализирующее спектр контрольно-вычислительное устройство 10, на вход которого поступает смешанный сигнал g.

На характеристическую подоистему 11 (см. фиг. 2), в которой имеется элемент с назревающим отказом, через канал 12 действует автоматическое устройство 18 .воздействия и контроля, содержащее эталонные элементы 14.

В,подсистеме 11 имеется контрольная точа 15

Анализ системы с точки зрения выполнения условий (1), (2), (3) показывает, что характеристическими подсистемами являются подсистемы 1, 2, 8 и 4, поскольку подсистема 4 образует максимальную по отношению к 4ь 4»

43 подсистему, обладающую свойством (1).

Следовательно, минимальной совокупностью прогнозирующих сигналов системы являются выходные сигналы а, b, с, d характеристических лодсистем 4, 1, 2, 8 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 5 — 8 выходных сигналов для образования смешанного сигнала g на элементе 9. В результате в одном канале связи системы со спектр-анализатором и измерительно-вычислительным устройством 10 выделяется многомерный сигнал, 5

З0

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:

I:ыделение 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 эгих параметров для выявления по ним характеристической подсистемы с назревающим отказом.

В т о р о и э т а п отличается от вторых этапов контроля в известных способах тем, что к выявленной на первом этапе контроля характеристической подсистеме 11 (фиг. 2), подлежащей восстановлению до,проявления отказа, от автоматического устройства 18 подается входной сигнал Ь, ло каналу 12 связи этого устройства с выбранной 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 m — 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 функц(ий 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 и

367428 импульсной переходной функций) эта сумма равна нулю, и задача распознавания элемента с назревающим отказом указанным путем не может быть решена.

Таким образом, второй эта п контроля содержит следующие операция: (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 по данным |измерений и по известным для эталонной подсистемы весовым коэффициентам параметров элементов фактических изменений этих 1параметров 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 способов распознавания образов, предлагаемый способ позволяет однозначно определять количественные изменения всех составляющих оистему элементов, непосредственно в ней не контролируемых, с указанием адреса того элемента, в котором назревает отказ.

1О

Предмет изобр етенпя

С пособ 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 контролируемой 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 сигна IbI больше допустимого предела.

367428

Составитель В, Кудрявцев

Техред Л, Грачева Корректоры: Л. Бадылама и В. Жолудева

Редактор И. Орлова

Заказ 1017/18 Изд. ¹ 1153 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Ч ипография, пр. Сапунова, 2