Предмет и методы контроля сложных систем. История возникновения курса.

Предмет и методы контроля сложных систем. История возникновения курса.

 

Методология контроля сложных систем является курсом междисциплинарным. Этот курс включает в себя теорию диагностики состояния сложных систем и основная цель – чтобы установить факт исправности сложных систем, неисправности, но работоспособного состояния системы или полную неисправность.

Более детальные методы направлены на то чтобы выявить причину неисправности состояния системы.

 

Функциональность системы – свойства системы выполнять все возможные функциональности приписанные ей.

Параметричность – способность системы выполнять функции с заданными параметрами.

Система, является рабочий если она потеряла свою функциональность или параметричность, или и то и то, но при этом уровень допустим. Исправности или неисправность системы задаётся в технических характеристиках системы.

 

Методы для организации контроля систем:

• Теория множеств;

• Теория Графов;

• Теория вероятности;

• Математическая логика;

• Положения Либера;

 

Диагностика
Поставленный контроль системы	Функциональный контроль системы
Система представляет набор тестов (контрольная проверка с известными результатами правильности)	Представляет проверку контроля проверок без известных результатов правильности (устанавливается на основе апостериорных результатов)

 

В основе методов физического контроля и диагностики стали развития и появления транспортных средств.

 

Классификация систем

Существуют различные варианты классификации систем, но главное признаком классификация характеризуют обработку сигналов (аналоговые типа (параметры x, y, z – непрерывна, обработка требует специальных построений систем), дискретного типа (x, y, z – цифровые), существуют и комбинированного типа (наиболее сложные и трудные системы)).

 

• Линейные \ нелинейные

• Доминированные\ стохастические

• Стационарные не стационарные

 

 

Малые, среднее, большие (условия деление)

 

Для большинство систем характерна трудная предсказуемость.

 

В непрерывных системах все параметры X {x0, x1… xe}, Y, Z являются непрерывными функциями времени. Дискретного типа параметры являются тоже параметры функции времени, но они определены дискретные моменты. Если параметры x, y, z, - если определенны непрерывно временной оси – к системам не прерывного типа. Если дискретного времени – то это решетчатые функции. Непрерывная функция является огибающий.

Частным случаем дискретных систем – являются цифровыми.

 

В линейных и не линейных система классификация зависит от того какие законы и какие дифференциальные законы используются для входных и выходных параметров.

 

Детерминированные – сигналы являются детерминированные, а в стохастических – стохастические. Очень часто для того чтобы не усложнять описания системы используют допущения (стохастической). Реальные система заменяется моделью (это искусственное более простое построение системы, которое позволяет выявить наиболее важные и существенные связи). Бывают ситуации когда нельзя при моделирование заменить нелинейную. На линейную а стохастическую на детерминированную.

Любая система при включение проходит переходные процессы. А все переходные процессы – это не стационарные процессы, со временем могут стать стационарными.

 

Классификационный признак по способу управления:

С внешним управлениям

Самоуправляемые

Системы комбинированного типа

В зависимости от классификации систем выбирают определённый аппарат систематического исследования и определённый процессы, протекающие в системе, отражаются пряма или косвенно на структурных схемах системы. В зависимости от типа систем изменяются средства аппаратного и программного контроля систем. Наиболее простым контролем – аналогового типа, более сложнее – цифровые, самые сложные – комбинированного типа.

 

Категории используемые для оценки надёжности

 

Надёжность – это свойство объектов оценки (систем, подсистем. Субсистем. Компонентов) сохранять способность к выполнению основных функций с заданными параметрами в течение времени. Чем больше интервал времени на котором объект оценки может выполнять возложенные на него функции с заданными параметрами, то надёжность выше. Учитывая то, что система имеет конечную надёжность, приходится вводить определённые категории:

Категория безотказности – это способность объекта оценки выполнять возложенные на него функции с заданными параметрами в течение определённого времени.

Категория долговечности – это способность объекта оценки выполнять возложенные на него функции с заданными параметрами до наступление предельного состояния при условие, что выполняются все регламентные работы, предусмотренные техническим заданием. Предельное состояние – это состояние объекта оценки при котором его дальнейшая физическая эксплуатация не возможна и задаётся техническим заданием.

Ремонтопригодности – ремонт в местах эксплуатации.

Сохраняемость – способность системы сохранять свои функции при определённом хранение на складах.

 

Требования по сохраняемости задаются в техническом задание.

Параллельные системы

 

 

Допускается параллельное соединение однородных компонентов, и параллельное соединение не однородных компонентов.

Неоднородные схемы интересно тем, что они могут обеспечивать надёжное функционирование в различных средах.

Пример: параллельное соединение резисторов

При параллельном соединение систем, подсистем и компонентов отказ объекта оценки наступает только тогда когда наступает отказ всех компонентов входящих в систему.

Параллельное использование подсистем и компонентов приводит к улучшению надёжностных показателей систем, но это улучшение не бывает бесконечным.

 

Преобразование структурных схем при расчёте надёжностных характеристик

Правильно преобразования структур

 

1 преобразование: все внутренние параллельные соединения заменяются эквивалентным последовательном соединением

2 Все последовательные соединение заменяются эквивалентным

 

Виды элементарных проверок

В техники существует достаточно больше количество видов элементарных проверок:

1 проверки исправности – в результате этих проверок в соответствие с алгоритмом контроля должны быть сделаны выводы и исправности системы (проверки её функциональности, условия, всех параметров во всех заданных условиях).

2 проверки работоспособности – проверки призваны установить работоспособность изделия во всех заданных условиях. Обычно эти проверки являются подмножеством проверок исправности.

3 проверки правильности функционирования – это проверки правильности выполнения функции или заданных параметров в конкретных условиях функционирования. Они являются подмножеством работоспособности и подмножеством проверок исправности. Предполагают проверку основных функциях и параметров в конкретных условиях. При этой проверки не делают проверки качки питания, качки температуры, качки механического воздействия.

4 проверки допустимые и не допустимые – обязательно в инструкциях эксплуатации систем указывается предел эксплуатации систем.

5 проверки обнаруживающие – это проверки, которые обнаруживают класс состояния

6 проверки различающие – позволяют выделить в классе состояний - определённые состояния.

7 безрезультатные проверки – это проверки, которые не дают никакого результата по обнаружению класса состояния или отдельного состояния.

 

 

Всегда результативность и безрезультативность всегда зависит от смысла проверки.

 

Лица обслуживающие системы, являются неотъемлемой частью этих систем. Особенно в том случае если системы относятся к эргатическим системам (это системы в которых главную роль играет интеллект). Оформляется специальный допуск и контроль разрешается проводить только обученному и проверенному персоналу.

 

Уточнение таблицы покрытия

Возникает практический интерес к уточнению и упрощению таблицы.

 

1 если в таблице покрытий существует нулевая строка. Это означает что контрольная проверка соответствующая этой строке не является результативной и она ничего не выявляет. Без результатные проверки, которые дают нулевые строки в таблицы – должны быть изъяты из таблицы.

2 если в таблице образуется нулевой столбец – это пара состояний не различается не одной проверкой, состав проверок не полный, надо добавить какую-нибудь проверку чтобы различать или исключить из таблицы.

3 строка таблицы является сплошной, то эта строка соответствует проверкам минимальным алгоритмам контроля. Чем больше единиц имеют проверку контроля, тем труднее и дороже выполнить эту проверку.

4 если есть сплошной столбец состоявший из единиц, указывает на то, что эта пара состояний различается любой проверкой.

5 в том случае если некоторая проверка имеют 1 только в одном столбце или разряде, и не одна из других проверок и не содержит единицу, то такая проверка называется ядерной и она обязательно принадлежит ядру алгоритма контроля.

 

Если собрать ядерные проверки, которые обеспечивают накрытие всех столбцов, то их совокупность даёт полный алгоритм контроля. При удаление столбцов и строк к операции удаление надо подходить аккуратно, с их удалением можно потерять минимальные алгоритмы.

Обычно производят таким образом проверки – проверки проводят на основе алгоритма синтезируемых по таблицам покрытия, а различения состояния по результатом проверки проводятся по таблицам функциям неисправности.

 

 

Вставка 1

Проверки упорядываются по модулю характеристического уравнения.

...1

Упорядочивание проверок возможно потому, что мы работаетм с безусловным алгоритмом, где важен состав, а не последовательно алгоритма. в качестве первой проверки выбирается проверка 1.

На втором шаге вычисляются характеристические (прогностические) числа.

.... 2

Проверку вторую выбираются не по максимальному модулю, а по максимальному превращению модуля нового характеристического числа (алгоритма).

...3

В том случае, если в таблице покрытий имеются сплошные строки, то построение алгоритма не делается, сразу выбирается сплошные строки, как варианты алгоритмов с максимальном числом проверок.

 

Этот метод гораздо более компактнее чем метод основывающийся на булевской алгебре. НО этот метод даёт оптимальный в алгоритм в том случае, если в точках ветвление идёт однозначный выбор лучшей проверки, если же в точках графа во внутрених вершинах есть алтернативные проверки, то идёт отбор проверок с меньшим номером. Наличее альтернативных решений, исключает факт построение оптимального алгоритма.

 

Метод проб

 

 

метод проб - это тоже метод перебора, но перебор осущесвтляется не по ветвям, а по рангам. Анализируется дехатомичный и полихатомичный граф и составляется таблица для проверок одного ранга. Если при анализе проверокодного ранга решения полные или не построены, добавляются проверки следующего ранга.

 

28,11,12

 

12,12,12

Предмет и методы контроля сложных систем. История возникновения курса.

 

Методология контроля сложных систем является курсом междисциплинарным. Этот курс включает в себя теорию диагностики состояния сложных систем и основная цель – чтобы установить факт исправности сложных систем, неисправности, но работоспособного состояния системы или полную неисправность.

Более детальные методы направлены на то чтобы выявить причину неисправности состояния системы.

 

Функциональность системы – свойства системы выполнять все возможные функциональности приписанные ей.

Параметричность – способность системы выполнять функции с заданными параметрами.

Система, является рабочий если она потеряла свою функциональность или параметричность, или и то и то, но при этом уровень допустим. Исправности или неисправность системы задаётся в технических характеристиках системы.

 

Методы для организации контроля систем:

• Теория множеств;

• Теория Графов;

• Теория вероятности;

• Математическая логика;

• Положения Либера;

 

Диагностика
Поставленный контроль системы	Функциональный контроль системы
Система представляет набор тестов (контрольная проверка с известными результатами правильности)	Представляет проверку контроля проверок без известных результатов правильности (устанавливается на основе апостериорных результатов)

 

В основе методов физического контроля и диагностики стали развития и появления транспортных средств.