4.1 Разработка алгоритма для реализации метрологического обеспечения контроля и диагностирования АТС.
Значения контролируемых показателей есть не что иное,.как случайный вектор, который характеризуется n-мерной плотностью вероятности fl(xi;...;x„), причем, вид функции f известен (определён из рассмотрения условий эксплуатации и производства АТС, либо путём обработки статистических данных), но каждый раз вид функции является априорной информацией о контролируемых показателях.
Имитация процедуры контроля должна однозначно показывать, соответствует ли реализация вектора годному изделию, а также принятию решения по результатам проведения измерения и итогам соответствующих расчё
тов составляющих погрешности =4Ki4t + двлу +д^ . Данную процедуру можно представить в виде:
е А
K4j) =
0 « А
(4.1)
6 я'; otf™,« 0';
Области D и D' могут являться n-мерными параллелепипедами, т. е. А, < ?,• < Bj и А < А{ < $ < В/< В:
/•I
(4.2)
п
Здесь //, и Н, задаются подобно (4.2)
(4.3)
Учитывая введенные обозначения, имеем:
t' 2
Л=1-
(4.4)
Описание алгоритма (рис.4.1):
В первом блоке осуществляется запуск программы на выполнение
В блоке 2 обнуляются вспомогательные переменные 1|, 12, Ь, порядковой переменной i присваивается 1, где i=l,...,n - номер элемента в векторе измерений контролируемого параметра.
В блоках 3 и 4 формируются значения контролируемого параметра и основной погрешности измерения с учетом заданного распределения.
В блоках 5 и 6 вводятся значения аддитивной и мультипликативной составляющих среднего квадратического отклонения дополнительной погрешности.
В блоках 7 и 8 рассчитываются значения абсолютной аддитивной и мультипликативной составляющих дополнительной погрешности с учетом квантильного множителя.
В блоке 9 вычисляются полная абсолютная эксплуатационная погрешность для текущего значения контролируемого параметра
В блоке 10 осуществляется учет наработки при измерении текущего значения контролируемого параметра
В блоке 11 определяются величина контролируемого параметра с учетом эксплуатационной погрешности
9 В блоке 12 подсчитываются значения Н(х) и h(x)
10. В блоке 13 рассчитывается значение вспомогательной переменной
l=H*h
Рис. 4.1. Алгоритм расчета ошибок первого и второго рода при прямом многопараметрическом контроле.
В блоке 14 происходит накопление информации о векторе измеренных значений контролируемых параметров
В блоке 15 происходит прибавление к переменной I единице.
В блоке 17 проверяется условие достижения конца вектора измеренных значений параметра и если оно выполняется, то происходит вычисление
величин ошибок первого и второго рода в блоке 16 для данного контролируемого параметра.
1
C™ED
11-0
12=0 0*0 I -yoyimn [
еип:
I U. t»A<
¦Л
есрмироммм X Фсуциро» но о^.
11
¦у i
СбЬМЮ» Омам
t-Hh 13
IS |
kv. В,
21
R2»1-IW
17
19
w
Х*МодйП»
го :
\ I
&Ш
2*_
СТОП » <^Нц|Ч<(>7+>
Ж | <Ч-<,1,<В|«0,*ЯЯч1п[П){<'—1 | 0»-0»*(В/0д)г ( 1
Рис. 4.2. Алгоритм расчета ошибок первого и второго рода при косвенном многопараметрическом контроле.
Описание алгоритма (рис.4.2):
1.В первом блоке осуществляется запуск программы на выполнение 22. В блоке 2 обнуляются вспомогательные переменные 12,1з, порядковой переменной i присваивается 1, где i=l,...,M - номер контролируемого показателя
В блоке 5 переменной] присваивается значение 1, где j=l, п - номер контролируемого параметра.
В блоках 7 и 9 формируются значения контролируемого параметра и среднего квадратического отклонения основной погрешности измерения с учетом заданного распределения.
В блоках 11 и 13 вводятся значения аддитивной и мультипликативной составляющих среднего квадратического отклонения дополнительной погрешности.
В блоке 15 вводится значение квантили и весового коэффициента для данного параметра при заданной функции зависимости
В блоке 17 вычисляется заносится в массив j-oe значение среднее квадратическое отклонение полной эксплуатационной погрешности для текущего контролируемого параметра
В блоке 19 осуществляется учет наработки для данного значения контролируемого параметра
В блоке 20 вычисляется и осуществляется ввод в массив j-ro измеренного значения контролируемого параметра с учетом абсолютной эксплуатационной погрешности
В блоке 22 осуществляется прибавление к переменной] единицы
11 В блоке 23 проверяется условие окончания вектора параметров и если оно выполняется, то управление передается блоку 25, где вычисляется значение контролируемого показателя из известной зависимости.
В блоке 26 переменной] присваивается значение единицы (управление передается первому значению в массиве параметров х)
В блоке 27 определяется процедура вызывается процедура расчета множественного коэффициента корреляции для данного параметра Xj
В блоке 28 проверяется условие коррелированности данного параметра с остальными, и если это так, то значение среднего квадратического отклонения контролируемого показателя рассчитывается в блоке 30 по формуле в блоке 30, иначе - по формуле в блоке 29.
Далее в блоке 31 управление передается следующему элементу в массиве параметра
6. В блоке 32 проверяется условие окончания массива параметров. Если это условие выполняется, то в блоке 3 вычисляется квадратный корень из среднего квадратического отклонения контролируемого показателя.
В блоке 4 вводится квантиль нормального распределения для данного контролируемого показателя
В блоке 6 вычисляется общая погрешность косвенного измерения для данного показателя
В блоке 8 определяется измеренное значение показателя
В блоке 10 подсчитываются значения Н(х) и h(x)
В блоке 12 рассчитывается значение вспомогательной переменной l=H*h
В блоке 14 происходит накопление информации о векторе измеренных значений контролируемых показателей
В блоке 16 пополняется на единицу счетчик номера контролируемого показателя
В блоке 18 происходит проверка условия достижения конца вектора контролируемых показателей и если оно выполняется, то в блоке 21 происходит вычисление величин ошибок первого и второго рода для данного контролируемого показателя.
Видом* to МПОМК хммп) X, и X. Ргобт мрояжспЛ Р-.ИР* 18 •нпоро Л ОЧС1ИМ
пегрммосги ДХ 18 Г) Вдета
МГТС ¦MWK1
pax- 73 Рдеет нролхостей
Р. «Р, 1?
П9Л)чем« nrcpi iwm мА rac«verpoaX
Cnnuwnmw P.-.IX) Неиспрмностъ
ьвгцвна (myuW 10 JMM1 У» га К»1
Рис. 4.3. Алгоритм расчета ошибок первого и второго рода при использовании алгоритма диагностирования.
Описание алгоритма расчета ошибок первого и второго рода при использовании алгоритма диагностирования (рис.4.3.):
Г ПУСК J
Ун—.
/ ВИА»«« /
/ aenvfii / / Р' /
В блоке 2 происходит введение вектора априорных вероятностей отказа того или иного узла АТС. В данном векторе априорные вероятности поставлены в вариационный ряд по убыванию.
В блоке 4 инициализируется цикл перебора всех узлов общим числом т.
В блоке 6 происходит выбор узла с максимальной априорной вероятностью отказа.
В блоке 9 осуществляется генерация вектора значений параметров {X} характеризующих данный узел.
Затем в блоке 11 происходит выделение из вектора параметров {X} значений {Хг}, соответствующих условию работоспособности и {Хнг}, соответствующих условию неработоспособности.
Далее в блоке 13 производится расчет вероятностей методических ошибок первого и второго рода Pim и Р2м соответственно.
В блоке 16 происходит получение вектора значений погрешности измерения {ДХ} для выбранного узла.
В блоке 18 рассчитывается вектор измеренного значения параметра {X'}, из которого выделяются (блок 20) значения векторов {Х'г} и{Х;нг}, соответствующих условиям работоспособности и неработоспособности соответственно, применительно к измеренным значениям.
В блоке 23 вычисляются вероятности ошибок первого Р| и второго рода Р2 с учетом измерительной погрешности, а также эксплуатационных ошибок первого и второго рода Phl(Ct, и Рыхп (блок 3).
В блоке 5 проверяются условия верного вынесения диагноза при неисправности проверяемого узла. В случае положительного результата условия, делается вывод о неисправности текущего узла, что влечет за собой замену данного узла и проверку работоспособности АТС в блоках 10 и 14.
Если же результат (в блоке 5) отрицательный, то в блоках 8 и 12 проверяются условия неверности вынесения заключения об исправности или неисправности соответственно. В случае обнаружения неверного вынесения заключения, измерения данного узла повторяются с блока 6.
Затем осуществляется исключение максимального значения из вектора априорных вероятностей отказа и происходит переход на проверку следующего узла. Когда были измерены все узлы АТС и при этом неисправность АТС не выявлена, алгоритм прекращается.
Далее для осуществления расчета критерия (2.53) необходимо воспользоваться алгоритмом, показанным на рис.4.4.
6 сГ 9 -5 * 1 1 + ч г 1 3 1 0 1 1 2 .1 1 4
"т:
I 5
1 6 з:
2 I
22
/ ¦> У 2. 23
Рис.4.4. Алгоритм расчёта критерия оптимизации метрологического обеспечения
На рис.4.4 приведен алгоритм реализации методики технико-
экономической оценки выбора средств контроля на ЭВМ. Рассмотрим операции данного алгоритма.
1. Ввод исходных данных: -для АТС - число подсистем АТС - R; - для каждого обобщенного показателя - п^ -для варианта реализации системы контроля -
-для каждого контролируемого параметра Са/, Г, аЛх, а также данные о законах распределения контролируемого параметра и погрешности измере-
ния, т.е. вид закона f(x)j, (p(Ax)j и Условие п.2 не выполняется. Принять, что (р(Ах) и f(x) - законы равной вероятности. Условие п.2 выполняется. Проверка условия: axj задано (да, нет). Условие П.4 выполняется. Расчет Рц и P2J в зависимости от вида реализуемой системы диагностирования. Условие п.4 не выполняется. Нахождение максимумов функций Р} = f(Km, KJ, Р2 =f(Km, KJ. Принять эти максимальные значения за Лу и P2j. Вывод Pij и P2j. Проверка условия: задано crdortJ, или АС - ЩАх) - Yfcr^) и Пдоп. Задано стдщ. Приравнять сгл; = crdonj. Задано АС = Ф(Ах) = и П^. Расчет выражения (1.35). Решить уравнение (2.39) относительно о^. Приравнять Gxj = (ТдопГ Расчет Pldonj и P2donj по выбранным формулам. Расчет PH.rdonj как сумму Р}доп] и P2d Расчет полноты контроля npi по формуле (2.38). Проверка условия (2.37). Условия (2.37) не выполняется, вывод сообщения об этом. Расчет коэффициента К} по формуле (2.51). Расчет значений критерия Q по формуле (2.53). Оценка относительной погрешности расчета критерия Q - Sq, ПО формулам (3.15)-(3.16). Выбор минимального Q.
Таким образом, предложенные алгоритмы позволяет рассчитать величины ошибок первого и второго рода исходя из реализуемой системы контроля и диагностирования, а также оценить различные варианты реализации выбранной системы с применением ЭВМ.
Еще по теме 4.1 Разработка алгоритма для реализации метрологического обеспечения контроля и диагностирования АТС.:
- ВВЕДЕНИЕ
- 1.1. Обзор способов и методов разработки метрологического обеспечения контроля и диагностирования технического состояния автотранспортных средств.
- 2.3. Разработка методики оценки характеристик достоверности прн использовании алгоритмов диагностирования с учетом методической составляющей погрешности, погрешности измерения н дополнительной погрешности.
- 4.1 Разработка алгоритма для реализации метрологического обеспечения контроля и диагностирования АТС.
- 4.3 Разработка метрологического обеспечения системы диагностирования технического состояния фар автотранспортных средств в режимах «ближний свет», «дальний свет» и «суммарный свет» при реализации стандартного метода измерений.