Сложные технические системы. Особенности диагностики сложных технических систем

Сложная техническая система (СТС) – система, в которых при вычленении или добавлении компонент возникают качественно новые свойства системы (-техническая система (объект), представляющая собой совокупность взаимодействующих, функционально самостоятельных подсистем, предназначенных для достижения общей (конкретной) цели, в том числе технических устройств с измерительными функциями)

Основными признаками сложной технической системы (или устройства) являются:

1) обладание определенным единством цели и способствование выработке оптимальных выходов из имеющегося множества входов. Оптимальность выходов должна оцениваться по заранее разработанному критерию эффективности;

2) выполнение большого количества различных функций, которые осуществляются множеством входящих в систему частей или элементов;

3) сложность функционирования (изменение одной переменной влечет за собой изменение многих переменных и, как правило, нелинейным образом);

4) высокая степень автоматизации;

5) возможность статистического описания поступающего в систему возмущения. Это означает, что невозможно предсказать точное значение внешних нагрузок, а применение альтернативных методов определения пиковых нагрузок в производственных условиях затруднительно. Входные возмущения могут быть множественными и, как правило, различных типов.

 

Наиболее универсальной характеристикой сложной технической системы (СТС) принято считать эффективность, понимая под этим степень приспособленности системы к выполнению заданных ей функций.

Другим важным свойством системы является ее целостность. Под целостностью понимают внутреннее единство, принципиальную несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов.

Следующим важным свойством является иерархичность. Разделение системы на уровни при ее построении явилось естественной реакцией на усложнение системы. Это нашло отражение в функциональной и структурной дифференциации, когда введение принципа иерархии позволяет получить еще одну степень свободы для наращивания системы; в этом случае многообразие равноправных систем стало возможным развивать по вертикали благодаря введению принципа подчиненности.

Важным свойством безопасного функционирования системы является ее наблюдаемость, которая характеризует возможность нахождения параметров состояния системы по результатам косвенных наблюдений за динамикой системы с помощью датчиков.

 

При диагностировании сложных технических систем (СТС) возникает ряд дополнительных проблем:

- необходимо установить номенклатуру основных диагностических сигналов с тем, чтобы они характеризовали работоспособность исследуемого узла или подсистемы;

-по набору этих данных сделать суждение о техническом состоянии СТС и о необходимости его ремонта или о времени, в течение которого он сможет сохранить свою работоспособность;

- необходимо разработать систему технического диагностирования, которая включает технические средства, алгоритм диагностирования.

 

Все множество сценариев возникновения и развития опасных состояний, характеризующих переход во времени от штатных (нормальных) стадий функционирования сложных систем к авариям и катастрофическим можно разделить на несколько основных групп:

-​ сценарии монотонных переходов, когда текущие параметры внешних воздействий, реакций и состояний систем монотонно изменяются (как правило, в опасную сторону) и непрерывно нарастают риски до критических значений

-​ сценарии с резкими переходами (с обострением), когда параметры возмущающих воздействий или реакций изменяются скачкообразно (почти мгновенно) за короткие отрезки времени, вызывая резкий рост рисков до критических значений

-​ сценарии с бифуркационными (мягкими и жесткими) переходами, когда в ряде неустойчивых состояний систем возможны изменения со сложной траекторией изменения рисков

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: