Параметров и построение дешифратора технического состояния

системы

П.2.1 Методика определения минимальных частных наборов

диагностических параметров

Минимальные частные наборы диагностических параметров это такие наборы ДП, которые позволяют выделить конкретное техническое состояние системы – одно исправное состояние S₀ и n неисправных состояний S_i. При этом используются не все параметры, вошедшие в МТФН, а только их минимальная совокупность. Это позволяет существенно минимизировать количество интегральных микросхем (ИМС) и количество проводов при изготовлении устройства автоматического поиска неисправности (АПН).

При отказе технической системы часто возникает необходимость проверки работоспособности отдельных функциональных элементов, подозреваемых в том, что они являются причиной отказа системы. При этом часть или все входные и выходной параметры элемента могут быть недоступны для непосредственной проверки. Предположим, что такими параметрами являются параметры, не вошедшие в минимизированнную таблицу функций неисправности. По МТФН можно определить минимальное количество параметров для проверки работоспособности каждого блока или совокупности блоков, имеющих неповторяющиеся коды в МТФН, и построить функциональную схему устройства контроля работоспособности системы и поиска функционального элемента, в котором возник дефект, то есть построить дешифратор состояния системы. С этой целью таблицу функций неисправностей необходимо минимизировать, удалив из нее столбцы, не вошедшие в совокупность выбранных ДП. Затем для первого состояния S_oи каждой строки МТФН следует определить минимальные частные наборы ДП Z_{o min} для определения работоспособности системы и Z_{i min} – для определения i-го неисправного состояния S_i (соответствующего неисправного элемента А_i).

В состав совокупности Z_{o min} включаются диагностические параметры функциональных элементов, имеющих внешние выходы. Внешние выходы, определяющие работоспособность системы, выбираются по МТФН таким образом, чтобы таблица, состоящая из столбцов Z_{o min}, имела в каждой строке хотя бы один нуль. В таблице следует взять те параметры, которые являются единственными для обнаружения неисправности какого-либо функционального блока. В свою очередь такой функциональный блок (выходной блок) имеет в своем коде только один ноль. Соответствующий параметр и будет являться выходным. Следует заметить, что эта задача может бать решена при отсутствии функциональной модели системы. Однако, следует проверять результаты определения Z_{i min} по функциональной схеме, если она имеется.

Cовокупность параметров Z_{i min}определяется следующим образом. Подсчитывается количество единиц или нулей для каждого столбца МТФН по следующему правилу:

m_{i j} = (П.1)

где R_jⁱ – значение элемента МФТН i-й строки j-го столбца.

Определяется минимальное значение m_{i j}, а соответствующий ему параметр Z_k включается в набор параметров Z_{i min}. Затем из МФТН исключаются столбец Z_k, состоящий только из нулей или единиц, а также строки, соответствующие состояниям, которые не вошли в одно подмножество с состоянием S_i, подсчитываются для каждого столбца сокращенной МТФН значения m_{i j}и включается в Z_{i min}параметр Z_lс наименьшей величиной m_{i j}и т. д. Определение минимального частного набора заканчивается тогда, когда будет выделено состояние S_i из множества состояний, т. е. когда останется одна строка.

На основании минимальных частных наборов для каждого состояния ОД строится переключательная функция F_i(Z_{i min}). Для этого составляется логическое произведение диагностических параметров, входящих в набор Z_imin, и ставится знак отрицания над теми параметрами Z_j, для которых Z_j^k = 0.

По переключательным функциям строится функциональная схема дешифратора.

Пример. Определение минимальных частных наборов контролируемых параметров рассмотрим на примере системы, МТФН которой представлена в таблице.П.2.1.

Таблица П.2.1 - Минимизированная таблица функций неисправности

Cостояние oбъекта Si	Контролируемые параметры Z_i
Cостояние oбъекта Si	Z3	Z5	Z10	Z4	Z9
S0	1	1	1	1	1
S1	0	0	0	0	1
S2	0	0	1	0	1
S3	0	1	1	1	1
S4	1	0	1	0	1
S5	1	0	1	1	1
S6	1	0	0	0	0
S7	1	0	0	0	1
S8	1	0	0	1	1
S9	1	0	0	1	0
S10	1	1	0	1	1

В состав совокупности параметров, определяющих работоспособность системы Z0_min_, включаются выходные параметры системы. Из МТФН видно, что такими параметрами являются Z3, Z5, Z10. В каждом коде состояний S3, S5 и S10 имеется один ноль, соответствующий выходному параметру. При отказе любого функционального блока, как минимум, один из трех параметров будет ложным – обнаружится неисправность системы. Произведение столбцов Z3, Z5, Z10 дает нулевой столбец. Таким образом, можно записать Z0_min : Z3, Z5, Z10.

Для определения минимальных частных наборов других состояний системы воспользуемся выражением П.1.

Для определения Z1_min в МТФН находим параметр Z_j, для которого m₁_j является минимальной. Таким параметром является Z3 (m₁₃=3, R₁₃ =0). Далее выделим совокупность состояний, при которых Z3 = 0: S1, S2, S3.

Z3 = 0

	Z5	Z10	Z4
S1	0	0	0
S2	0	1	0
S3	1	1	1

Просматривая первую строку полученной таблицы, находим параметр Z10, для которого m_1,10 = 1 , то есть минимально. Следовательно, вторым параметром, который войдет в минимальный частный набор Z1min , будет (c инверсией), так - как R_1,10 = 0. Таким образом, имеем Z1min: . Это значит, что при истинном значении внешнего входа Х1 и ложных значениях параметров Z3 и Z10 наиболее вероятен отказ блока А1 (состояние системы S1).