ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕИСПРАВНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
При создании устройства для диагностики радиокомпаса АРК-15М за основу была принята функциональная схема, приведенная на рис. 2.13. Вследствие того что радиокомпас является пассивным объектом, для формирования стимулирующего сигнала •был использован генератор стандартных сигналов с внешней модуляцией. Стимулирующий сигнал представляет собой несущую с частотой 500 кГц, промодулированную по амплитуде звуковой частотой 135 Гц на уровне 30%- Значения несущей и модулирующей частот должны совпадать с аналогичными параметрами сигнала, циркулирующего в контуре слежения радиокомпаса. Чтобы при введении стимулирующего сигнала в контуре не возникали биения, в качестве модулирующего напряжения использован сигнал внутреннего генератора АРК-15М частотой 135 Гц.
Методика проведения анализа технического состояния состоит в следующем. Перед включением устройства диагностики и режима «Компас» стрелка указателя курса радиокомпаса устанавливается в секторе, отличающемся примерно на 180° от контрольного угла, а затем от генератора стимулирующих сигналов в схему вводится сигнал рассогласования. В момент замыкания контура слежения радиокомпаса начинает работать устройство диагностики и происходит отработка сигнала рассогласования следящим приводом АРК — В зависимости от технического состояния функциональных элементов радиокомпаса указанный переходный процесс занимает по времени приблизительно 12—14 с. После этого схема анализа отключается, индикатор регистрирует напряжение, накопленное на интеграторе за указанное время, производится смена оператора преобразования, а затем все описанные операции повторяются. Ввиду того что радиокомпас разделен на пять функциональных элементов, неисправному состоянию каждого из которых соответствует определенный оператор преобразования, судить об отклонении от нормы того или иного функционального элемента можно лишь после получения результатов анализа по всем найденным операторам.
Проверка работоспособности объекта контроля с использованием АДТС (рис. 2.12) производится в два этапа. Вначале подается команда на подключение генератора стимулов к объекту контроля, а и н фо р м а ц нош і о го выхода последнего — ко входу блока аналоговой памяти, в качестве которого может быть использован магнитофон. Реализация обобщенного параметра записывается на кольцевую магнитную ленту, где могут храниться также и необходимые команды на пуск и останов схемы анализа. После этого включается схема управления, которая по заданной программе анализирует записанную реализацию для каждого оператора преобразования из заданного множества.
Приведенная схема значительно упрощает обращение с устройством диагностики и позволяет автоматизировать второй этап работы — многократный анализ реализации при запрограммированной смене операторов преобразования с регистрацией результатов анализа.
Эксперимент по ‘Классификации неисправностей в радиокомпасе АРК.-15М проводился в несколько этапов. На первом этапе путем инженерно-логического анализа выбирались и вводились такие изменения параметров ФЭ, которые: были бы типовыми для данного объекта; приводили бы к недопустимому отклонению показателей качества функционирования радиокомпаса от номинальных; не обнаруживались бы с помощью контрольно-поверочной аппаратуры ИРК-3. Показателями качества, характеризующими свойства АРК, являются дальность действия и точность измерения курсового угла на радиостанцию (КУР). Оценка качества функционирования при применении штатной КПА сводится к измерению ряда параметров: чувствительности приемника в режиме «ТЛГ»; предельной чувствительности по приводу; точности градуировки АРК; правильности установки двоичного кода и сравнению полученных результатов с допусками. Если результат измерения принадлежит области, ограниченной допусками, то принимается решение «работоспособен», в противном случае отыскивается причина выхода параметра за поле допуска.
В качестве неисправностей вводились: обрыв кабеля направленной антенны (рамки); уменьшение усиления; нарушение балансировки. Отклонение этих параметров от номинальных с помощью измерителя ИРК-3 не могли обнаружить даже опытные операторы, хотя эти отклонения приводили к недопустимой ошибке определения КУР.
Более прогрессивный метод оценки качества функционирования связан с анализом переходной характеристики системы L26J, проводимым вместо измерения перечисленных параметров. Применительно к этому подходу была проведена серия экспериментов при следующих начальных условиях:
на вход радиокомпаса подается стимулирующий сигнал в виде скачка напряжения высокой частоты (единичной ступеньки), амплитуда которого соответствует предельной чувствительности АРК по пеленгу;
на вход устройства анализа поступает сигнал с указателя курса (точка 7 на структурной схеме рис. 2.13), пропорциональный переходной Характеристике замкнутой динамической системы;
параметры ФЭ изменяются настолько, что при контроле с помощью измерителя ИРК-3 принимается решение о работоспособности объекта контроля.
Результаты эксперимента приведены в табл. 2.7, где значения качества технического состояния St (2.1) представляют собой напряжения на интеграторе, при этом оператору фі соответствует
Таблица 2.Т
|
обрыв питающего кабеля рамки, ф2 — изменение усиления, а — ф3 — нарушение балансировки.
Чтобы выполнить условие (2.9), произведем нормировку в каждой строке, разделив все значения на So(t|h) (см. значения
в знаменателях табл. 2.7). В этом случае исправному состоянию всегда будет соответствовать значение, равное 1.
Анализ данных табл. 2.8 по правилу (2.10) показывает: в каждом из столбцов 3, 4, 5 максимальное значение (подчеркнуто) позволяет однозначно выделить неисправный параметр. Вместе с тем при анализе переходной характеристики для некоторых параметров получаются интегральные оценки ‘(например, для усиления). Это означает, что при изменении усиления в одном из ФЭ структурной схемы рис. 2.13 невозможно однозначно идентифицировать номер неисправного ФЭ. При этом в процессе обучения (т. е. при нахождении операторов, каждый из которых должен однозначно определять неисправность) изменению усиления, например ФЭ1 или ФЭ2, соответствует один и тот же оператор преобразования.
Таким образом, при анализе переходной характеристики мы столкнулись с ситуацией, когда в одном классе оказалось несколько неисправностей, причем каждой из них соответствует один и тот же оператор преобразования, отделяющий их от неисправностей других классов, но не позволяющий разделить внутри класса. Это говорит прежде всего о том, что интуитивный выбор выходных параметров в качестве обобщенного /параметра далеко не всегда себя оправдывает с точки зрения требуемой глубины диагностики.
Вторая серия экспериментов проводилась с рассчитанным в § 2.7 обобщенным параметром, снимаемым с точки 5 структурной
Таблица 2.8
|
схемы АРК (см. рис. 2.13). Результаты, соответствующие нормированным значениям качества технического состояния, приведены в табл. 2.8.
Анализ табл. 2.8 показывает, что эффективно решаются как задача определения работоспособного состояния, так и отыскание (неисправности по изложенному в § 2.3 алгоритму.
В целом проведенное рассмотрение экспериментальных результатов доказывает достаточно высокую эффективность устройства распознавания технического состояния и состоятельность алгоритмов, положенных в основу его создания.
Глава III