Диагностические системы управления

Результаты диагноза технического состояния необходимы для активных воздействий на объекты диагноза и на условия их производства, эксплуатации или хранения. Это могут быть такие «простые» воздействия, как ручное или автоматическое отключение, замена или ремонт неисправной компоненты объекта или объекта в целом, ввод резерва, перестройка структуры объекта и т.п. Примерами более сложные воздействий для определенного класса объектов могут служить меры по изменению технологии монтажа или качества комплектующих изделий в условиях, производства, влияния внешней среды или периодичности профилактических работ в условиях эксплуатации или хранения и т.п. Так или иначе, во всех случаях по результатам диагноза принимаются и осуществляются определенные решения по дальнейшему использованию объектов. Это соответствует организации процесса управления, содержащего в себе процесс диагноза технического состояния как составную часть. Системы, в которых реализуется такой процесс управления и которые имеют в своей основе систему диагноза технического состояния, можно называть диагностическими системами управления. Вопросы исследования таких систем представляют самостоятельный интерес, выходящий

Рис. 1-3. Функциональная схема

диагностической системы управления.

за рамки настоящей книги, поэтому ограничимся тем, что приведем функциональную схему диагностической системы управления и опишем один пример.

Функциональную схему диагностической системы управления применительно к рассматриваемому ниже примеру можно представить так, как показано на рис. 1-3. На этом рисунке приняты следующие обозначения: ОД—объект диагноза, СД— средства диагноза, ТС—технические службы, ОУ—объект управления, УУ—управляющее устройство, ВС—внешняя среда. Сигналами, учитываемыми при выработке управляющего воздействия е = f(Xо, X, Y1, Y2), являются: Хо—заданная цель управления, X—результат диагноза технического состояния объекта диагноза, Y1 —состояние технических служб и Y2 — состояние внешней среды.

Термины «внешняя среда» и «состояние внешней среды» здесь совершенно условны и означают только то, что в процессе работы системы учитывается определенная информация, поступающая на систему извне.

Пример 1-2. Рассмотрим работу диагностической системы управления на примере деятельности некоторого аэропорта. Объектами диагноза ОД являются самолеты, техническое состояние которых определяется перед вылетом средствами диагноза СД, реализующими определенные алгоритмы диагноза с учетом некоторых параметров внешней среды (например, температуры окружающего воздуха и атмосферного давления). В процессе диагноза осуществляется подача на бортовые системы самолета определенных тестовых воздействий и получение от него соответствующих ответов, обрабатываемых аппаратурой средств диагноза. По окончании процесса диагноза полученный результат х, характеризующий техническое состояние самолета (например, исправен, неисправен, неисправна такая-то бортовая система и т. п.), поступает в управляющее устройство УУ, которое в соответствии с заданной целью управления X0 и знанием состояния Y1 технических служб и состояния Y2 внешней среды вырабатывает управляющее воздействие е.

Целью управления, например, может быть требование минимальных отклонений от заданного расписания вылетов самолетов при заданном уровне безопасности полетов, К числу параметров технических служб, учитываемых при выработке управляющего воздействия, могут относиться такие, как наличие резервных, готовых к вылету самолетов, время вылета диагностируемого самолета по расписанию, данные о дате проведения и глубине предыдущего диагноза и т. п. Учитываемыми параметрами внешней среды могут быть данные о метеорологических и иных условиях на трассе и др. Управляющими воздействиями могут быть следующие: разрешить вылет самолета, произвести более детальный диагноз технического состояния некоторой бортовой системы, отправить самолет в ремонт, заменить самолет резервным, готовым к вылету самолетом, подать из ангара свободный самолет подходящего типа и выполнить диагноз его технического состояния для возможной замены неисправного, перейти к диагнозу технического состояния очередного самолета.

Для исследования и. проектирования диагностических систем управления рассмотренного в примере типа привлекаются соответствующие методы, описанные в специальных разделах общей теории управления.