Глава 35. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Основная задача технической диагностики — распознавание состояния системы в условиях ограниченной информации. Информация поступает в виде показаний датчиков вибраций, гемператур, давлений, путем визуальных осмотров и т. д.

Для сложных технических систем запись параметров ведется дискретно или непрерывно.

Кроме того, в технической диагностике рассматриваются поиск и автоматический контроль неисправностей. Это связано с разработкой методов и средств контроля, разработкой диагностических тестов, оценкой контролеспособности технических систем.

Техническая диагностика стала одним из важнейших методов повышения надежности систем в эксплуатационных условиях.

Она допускает эксплуатацию ответственных изделий и их техническое обслуживание «по состоянию», что дает значительный экономический эффект.

Одной из важных особенностей технической диагностики является распознавание состояния в условиях ограниченной информации, когда требуется руководствоваться определенными приемами и правилами для принятия решения.

Ниже излагаются основы теории технической диагностики.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Состояние системы описывается совокупностью (множеством) определяющих ее параметров (признаков). Множество определяющих параметров (признаков) может быть различным для разных задач распознавания,

Состояние системы часто описывается с помощью комплекса признаков

где признак имеет разрядов.

Простой признак имеет два разряда которые можно обозначать (наличие или отсутствие признака) или любым двоичным символом: да, нет; двоичным числом и т. д. Например, признак «повышение температуры больше 20 °С является двухразрядным.

Если признак имеет несколько диагностических интервалов, то его называют многоразрядным. Так, признак может иметь три разряда (в зависимости от уровня повышения температуры):

Во многих случаях систему удобно характеризовать совокупностью параметров — многомерным вектором

В большинстве случаев параметры имеют непрерывное распределение. Например, параметром можно считать «повышение температуры»

Во многих методах диагностики должно быть известно распределение контрольного параметра для данного состояния системы. Описание системы с помощью дискретных величин (признаков) и непрерывных (параметров) зависит в первую очередь от объема располагаемой информации.

Распознавание состояния системы. Распознавание — процесс установления диагноза — состоит в отнесении предъявленной совокупности признаков к одному из типичных состояний. Число таких состояний зависит от особенностей задачи и целей распознавания. Часто требуется провести выбор одного из двух возможных состояний, например «исправное состояние» и «неисправное состояние». В друпи случаях необходимо конкретизировать неисправные состояния: «разрушение подшипника», «разрушение шлицевого соединения» и т. п.

Теория распознавания тесно связана с проблемой распознавания образов, изучаемой в кибернетике.

Постановка задачи технической диагностики состоит в следующем.

Имеется техническая система, которая может находиться в одном из таких состояний (диагнозов). Известна совокупность признаков (параметров), характеризующих каждое состояние системы. Требуется построить решающее правило, с помощью которого предъявленный для распознавания объект (набор признаков) был бы отнесеи к одному из диагнозов.

Имеются несколько основных методов решения задач распознавания: вероятностные; метрические; логические; методы разделения в пространстве признаков.

Ниже кратко изложены основы указанных методов. Более подробные сведения см. в работе [1].