В технической диагностике для объектов непрерывного действия применяются две основные группы моделей: аналитические и симптомные. Каждая из них имеет свою специфику и область применения.
Аналитические модели
Аналитические модели строятся на строгом математическом аппарате. Они представляют собой системы алгебраических или дифференциальных уравнений, которые устанавливают точные количественные связи между входными параметрами объекта, его внутренними состояниями и выходными характеристиками. Эти модели требуют глубокого понимания физических процессов, протекающих в объекте, и используются там, где необходима высокая точность оценки.
Симптомные модели
В отличие от аналитических, симптомные модели опираются на качественные признаки состояния системы, называемые симптомами. К ним относятся функционально-структурные модели, функциональные графы, матричные и логические модели. Их ключевое преимущество — относительная простота и приспособленность для автоматизации диагностического процесса.
При построении таких моделей сложный объект разбивается на обобщённые функциональные элементы. Диагностика сводится к поиску дефекта среди этих элементов на основе логической оценки их состояния: «работоспособен/неисправен» или «норма/отклонение». Именно простые допусковые методы оценки, основанные на контроле диагностических параметров, нашли широкое применение в практике диагностики радиоэлектронного оборудования (РЭО) и систем автоматики (СА).
Функционально-структурные модели
Для описания объектов непрерывного действия часто используются именно функционально-структурные модели. Они могут быть построены на основе функциональных схем объекта или путём формализации текстовой документации с использованием специальных условных обозначений (например, рекомендованных в нормативном документе РД 31.21.31-82).
Такая модель должна соответствовать ряду строгих требований, обеспечивающих её корректность и однозначность интерпретации:
- Каждый функциональный элемент имеет ровно один выходной сигнал при любом количестве входов.
- Элемент считается неисправным, если при номинальных входных сигналах его выходной сигнал выходит за установленные допуски.
- Отклонение любого входного сигнала от номинала должно приводить к отклонению выходного сигнала.
- Внешние входные сигналы модели всегда предполагаются номинальными.
- Номинальные значения сигнала на выходе элемента и на входе следующего элемента, к которому он подключён, должны совпадать.
- Выход элемента может быть подключён к нескольким входам, но каждый вход может получать сигнал только от одного выхода.
Глубина поиска неисправности, то есть требуемая детализация диагностики, напрямую определяет количество функциональных элементов в модели. В качестве иллюстрации на рисунках представлены примеры схем функционально-структурных моделей, включающих несколько элементов, а также таблица с основными условными обозначениями для релейных элементов.
