Построение функциональной модели

Контроль и диагностирование РЭА предполагает определенную её идеализацию, при которой выделяются некоторые существенные (для контроля и диагностики) характеристики и отбрасываются второстепенные, т.е. реальная РЭА заменяется моделью.

При поиске неисправностей РЭА представляют в виде функциональной модели. Функциональная модель отличается от структурной схемы выбросом функциональных элементов.

Под функциональным элементом понимают часть объекта диагностирования (узел, каскад, группу каскадов, блок, отдельный радиоэлемент), которая может находиться только в одном из двух состояний; исправна или неисправна.

Как показывает практика, диагностирование необходимо вести до отказавшего радиокомпонента. При этом наиболее рационально производить поиск последовательно на разных уровнях: блок – модуль - каскад –радиокомпонент. В соответствии с этим строят несколько функциональных моделей: для устройства в целом с глубиной поиска до каскада или отдельного радиомониторинга.

Исходными данными для построения функциональной модели являются:

а) структурная схема объекта контроля и диагностики (ОКД);

б) принципиальная схема ОКД;

в) описание процессов, протекающих в ОКД;

г) заданная глубина поиска неисправностей.

При построении функциональной модели необходимо руководствоваться следующими правилами:

а) в каждом функциональном элементе должны быть известны значения (номинальные, допуски) входных и выходных параметров, параметров, их функциональная зависимость и способ контроля;

б) при выходе из допустимых пределов хотя бы одного из выходных сигналов появляется выходной сигнал, который также выходит из допустимых пределов;

в) функциональный элемент модели ОД считается неисправным, если при всех входных сигналах, лежащих в пределах допуска, на его выходе появляется сигнал, значения которого выходят из допустимых пределов;

г) значения внешних входных сигналов всегда находятся в пределах допусков;

д) если выходной сигнал i-го функционального элемента является входным для j-го функционального элемента, то значения этих сигналов совпадают;

е) линии связи между функциональными элементами абсолютно надежны;

ж) любой функциональный элемент может иметь только один выходной сигнал при произвольном конечном числе выходных сигналов.

Функциональная модель выполняется в виде графической схемы (Рис. 4)

Z₁ Z₂ Z₄ Z₇ Z₈

Z₃ Z₅ Z₆

Рис. 4 Функциональная модель объекта контроля и диагностирования

После построения функциональной модели определяется множество возможных состояний ОД. Общее их число при его разделении на N функциональных элементов равно 2^N-1.Однако в высоконадежных устройствах одновременное появление двух независимых отказов маловероятно. Тогда число возможных состояний ОД равно числу элементов N .

Число различных состояний ОД с учетом отказов одновременно одного функционального элемента сводится в таблицу или матрицу неисправностей. Последняя представляет собой таблицу, в которой число строк равно числу состояний ОД, а число столбцов – числу контрольных точек (сигналов на выходах элементов). Матрица неисправностей для вышесказанной функциональной модели (Рис. 4) представлена в табл. 2.

Табл. 2

Матрица неисправностей заполняется на основании логического анализа функциональной модели ОД при условии, что все параметров в контрольных точках на выходах функциональных элементов контролируются. При этом предполагается, что если ОД находится в S_i состоянии, то неисправен только i-й функциональный элемент. Этому событию соответствует недопустимое значение выходного параметра Z_i,и тогда на пересечении S_i –иZ_i – столбца записывается символ 0.

Если при этом любой другой j– й функциональный элемент имеет также недопустимое значение Z_j, то на пересечении S_i – строки и Z_j – столбца также записываются символ 0.Если значение параметра находиться в допуске, то на пересечении записывается 1.

Полученная матрица используется при разработке программы поиска неисправностей.