Структурно-функциональные модели

Более приемлемым является использование структурно-функциональных схем с применением для их анализа методов алгебры-логики и теории графов.

Характерной особенностью систем объектов машин является то, что их принципиальные схемы могут быть легко разбиты на блоки структурных схем. Для гидравлических систем блоками в этом случае являются гидроагрегаты (бак, фильтр, гидроаккумулятор, гидроцилиндр и др.) или отдельные узлы (например, узел регулятора подачи насоса, золотниковый распределитель следящего гидроусилителя и др.). Выходом такого блока  (рис. 3, а) является вектор  параметров , характеризующих состояние потока рабочей жидкости на выходе объекта или состояние выходного элемента гидродвигателя. Составляющими вектора  - являются давление, расход, температура рабочей жидкости, ее загрязненность и некоторые другие параметры для источников расхода и агрегатов гидрораспределительной аппаратуры, а также положение, скорость перемещения, угловая скорость выходного звена, развиваемое усилие, крутящий момент на выходном штоке или выходном валу для гидродвигателей. Входами для блока  являются вектор  управляющих воздействий и вектор  параметров, характеризующих состояние потока рабочей жидкости на входе в гидроагрегат. Для насосов и насосных станций составляющими вектора  являются также параметры механического или электрического Привода (мощность, частота вращения и др.), а для электрогидравлических агрегатов — параметры электропитания.

 

Рисунок 8.1 – Расщепление параметров входа и выхода блока структурной схемы системы объекта контроля

Переход от структурной схемы объекта системы к функциональной осуществляется путем расщепления входов и выходов блоков структурной схемы на составляющие (рис. 2, б), а также расщепления блоков  на блоки  и их соединения в функциональные цепочки по параметрам расщепления, в которых выходной параметр  блока  является входом  блока . Если при этом сохраняется структура построения исследуемой системы объекта, то полученную схему будем называть структурно-функциональной схемой объекта с расщепленными параметрами.

Логические модели

Номинальные значения выходных функциональных параметров объектов, как правило, приведены в технических условиях. Совокупность номинальных значений выходных параметров для каждой конкретной системы объекта определяет область их допустимых значений. Аналогично определяется область допустимых значений и для выходных функциональных параметров отдельных агрегатов, входящих в систему объекта. Контроль технического состояния объектов при эксплуатации во многих случаях проводят с использованием оценок вида "в допуске — не в допуске", "в норме - не в норме", «в ТУ — не в ТУ», т. е. имеет место допусковый способ диагностирования.

Логическая модель системы объекта может быть построена путем преобразования ее структурно-функциональной схемы с расщепленными параметрами, в которой функциональные блоки  заменяются на блоки логической схемы . Входы и выходы таких блоков считаются двоичными логическими входными (выходными) переменными, принимающими значение "истинно" (1), если значения соответствующих их входов (выходов) допустимы (находятся в пределах ТУ), и значение “ложно" (0) в ином случае.

Применение логических моделей для целей диагностики требует выполнения ряда условий и, прежде всего, правильности всех входящих в логическую схему объекта диагностирования блоков, т. е. чтобы при наличии нескольких входов  каждый i-й блок имел только один выход . При этом выход  блока был бы допустимым только в том случае, когда все его входы допустимы () и блок  исправен. В этом случае выходную функцию блока можно рассматривать как конъюнкцию переменных  и :

                                             (1.24)

Логическая модель объекта считается правильной, если для любой пары блоков подмножества допустимых значений входа и выхода и подмножества их недопустимых значений совпадают, если выход одного из блоков является входом другого, а для блоков, имеющих одинаковые входы, подмножества допустимых значений и подмножества недопустимых значений их входов совпадают.