Algorithmization of the failed subschemes localization process

Abstract

Approaches to the algorithmization of the process of localizing faulty subschemes of a wide class of electrical devices (in particular, electrical and electronic) are considered, appropriate algorithms are proposed, and the possibility of their application in practical applications is shown. In particular, it was noted that in modern conditions, with increasing requirements for the reliability of electrical devices and expanding the set of functions performed by them, not only the full feasibility of monitoring the operability of these devices at the production and operation stages should be considered, but also ensuring the potential possibility of diagnosing the developed devices (systems ) - at the design stage. At the same time, the observed complication of the methodological support of individual procedures and the whole diagnostic process as a whole is indicated, which, on the one hand, is connected with the need to carry out the most complete and comprehensive diagnosis, and on the other hand, determines a sharp increase in computing resources and labor costs for the implementation of a diagnostic experiment. One of the possible solutions to this contradiction is the formalization and subsequent algorithmization of diagnostic procedures, which ensures the automation of the latter and, as a result, reduces the time of diagnosis and improves its quality. The proposed algorithmic tools implement model-oriented methods for the localization of faulty subschemes of electrical devices (systems), in particular, the method of training and testing characteristics. A distinctive feature of these methods and the algorithmic support considered in the work is the use of models of the devices under study during a diagnostic experiment, which makes it possible to form and test functionally necessary (ideally, any) health hypotheses of the latter.

Розглянуто підходи щодо алгоритмізації процесу локалізації несправних підсхем широкого класу електротехнічних пристроїв (переважно електричних та електронних), запропоновано відповідні алгоритми та показано можливість їх прикладного застосування в практичних додатках. Зокрема, зазначено що в сучасних умовах, при зростанні вимог до надійності електротехнічних пристроїв та розширення набору функцій, які вони виконують, повинна розглядатися не тільки повна можливість реалізації поточного контролю працездатності даних пристроїв на стадіях виробництва та експлуатації, але й забезпечення потенціальної можливості діагностування пристроїв (систем) – на стадії проектування. Разом з тим вказано на ускладнення, яке спостерігається, щодо методологічного забезпечення окремих процедур та всього процесу діагностування в цілому, що, з одного боку, пов’язано з необхідністю найбільш повно та всебічно провести діагностування, а з іншого – визначає різке зростання обчислювальних ресурсів та трудовитрат на реалізацію діагностичного експерименту. Одним з можливих рішень вказаного протиріччя слугує формалізація та наступна алгоритмізація процедур діагностування, що забезпечує автоматизацію останніх та, як наслідок, скорочує час діагностування і підвищує його якість. Запропоновані алгоритмічні засоби реалізують модельно-орієнтовані методи локалізації несправних підсхем електротехнічних пристроїв (систем), зокрема, метод навчаючих та перевірочних характеристик. Відмінною особливістю даних методів та розглянутого в роботі алгоритмічного забезпечення є використання в ході діагностичного експерименту моделей пристроїв, які досліджуються, що забезпечує можливість формування та перевірки функціонально необхідних (в ідеалі – будь-яких) гіпотез працездатності останніх.

Рассмотрены подходы к алгоритмизации процесса локализации неисправных подсхем широкого класса электротехнических устройств (преимущественно электрических и электронных), предложены соответствующие алгоритмы и показана возможность их прикладного применения в практических приложениях. В частности отмечено, что в современных условиях, при возрастании требований к надежности электротехнических устройств и расширения набора, выполняемых ними функций, должна рассматриваться не только полная реализуемость текущего контроля работоспособности данных устройств на стадиях производства и эксплуатации, но и обеспечение потенциальной возможности диагностирования разрабатываемых устройств (систем) – на стадии проектирования. Указано вместе с тем на наблюдающееся усложнение методологического обеспечения отдельных процедур и всего процесса диагностирования в целом, что, с одной стороны, связано с необходимостью наиболее полно и всесторонне провести диагностирование, а с другой – определяет резкое возрастание вычислительных ресурсов и трудозатрат на реализацию диагностического эксперимента. Одним из возможных решений указанного противоречия служит формализация и последующая алгоритмизация процедур диагностирования, что обеспечивает автоматизацию последних и, как следствие, сокращает время диагностирования и повышает его качество. Предложенные алгоритмические средства реализуют модельно-ориентированные методы локализации неисправных подсхем электротехнических устройств (систем), в частности, метод обучающих и проверочных характеристик. Отличительной особенностью данных методов и рассмотренного в работе алгоритмического обеспечения является использование в ходе диагностического эксперимента моделей исследуемых устройств, что обеспечивает возможность формирования и проверки функционально необходимых (в идеале ― любых) гипотез работоспособности последних.