Методы определения работоспособности дискретных объектов

Работоспособность дискретных объектов в принципе определяют при помощи двух групп методов на основе построения входных век­торов и на основе обработки выходных векторов. Методы первой группы предусматривают построение входного вектора или последо­вательности входных векторов (входной последовательности), обеспе­чивающих срабатывание всех элементов объекта. Поскольку мно­жество возможных входных векторов в большинстве практических случаев оказывается избыточным из-за того, что при подаче на объект различных входных векторов могут срабатывать одни и те же эле­менты, то основной задачей будет построение минимальной входной последовательности.

Рассмотрим метод перебора входных векторов. При использова­нии данного метода сначала в результате перебора всех возможных входных векторов X_k формируют входную последовательность Т_х. В последовательность Т_х включают те векторы, при подаче которых на объект по выходному вектору можно обнаружить хотя бы один дефект, приводящий к потере работоспособности объекта. Чтобы ис­ключить избыточность входной последовательности Т_х, поступают следующим образом.

Поскольку в тестовую последовательность по условию включают входные векторы X_k, которые обнаруживают по крайней мере один дефект в объекте, не обнаруженный ранее включенными в Т_х векто­рами, то последний включенный в Т_х вектор Х_р не может быть избы­точным. Поэтому в новую входную последовательность первым вклю­чают вектор Х_р. Затем в том же порядке, что и прежде, перебирают входные векторы из последовательности Т_х. В результате получают новую входную последовательность с числом входных векторов N_lr, меньшим или равным числу N векторов первоначальной последова­тельности Т_х. Последний вектор в последовательности Т_хk также будет неизбыточным. При повторении подобной операции m≤N-1 раз находят входную последовательность, которая включает только последние векторы ранее построенных m +1 входных последова­тельностей и, следовательно, будет неизбыточной. Этот метод построе­ния входной последовательности эффективен для определения работоспособности комбинационных дискретных объектов с большим числом элементов и небольшим числом входов.

Методы второй группы основаны на различных способах обра­ботки выходного вектора (выходной последовательности). В принципе для определения работоспособности дискретного объекта необходимо выходной вектор (выходную последовательность) сравнить с эталон­ным, соответствующим определенному входному воздействию. Так как при большом числе возможных реакций объекта задача стано­вится технически чрезвычайно сложной, разработаны методы обра­ботки выходных векторов, основанные на определении числа перехо­дов, статистических характеристик, контрольных сумм, суммарных векторов и др. В частности, работоспособность дискретного объекта, реализуя метод переходов, определяют по числу изменений сигнала (переходов) с «0» на «1» или с «1» на «0» на одном выходе (или на всех выходах) объекта. При этом вместо анализа выходной последователь­ности подсчитывают величину с и сравнивают ее с номинальной Техническая реализация метода при тестовом диагностировании до­статочно проста.

В отличие от рассмотренного метод контрольных сумм состоит в том, что каждое значение выходного вектора сопоставляют с числом А_i=f(П_i) и для входной последовательности формируют сумму

где n — число векторов во входной последовательности.

Объект считают работоспособным, если s_n=s_N, где s_N — заданное значение, соответствующее работоспособному объекту. Процедуру определения работоспособности в этом случае сводят к нахождению чисел f(П_i), вычислению суммы s_n и сравнению s_n c s_N.

При возникновении дефекта случайная величина П_i получает приращение ε_i т.е.

Возможность ошибки определяется вероятностью нераспознавания

(7.7)

где Δ — максимальная абсолютная погрешность представления числа;

a=M(ε_i) – математическое ожидание величины ε_i.

Метод суммарных векторов аналогичен методу контрольных сумм, только в данном случае суммируют по столбцам или строкам и срав­нивают выходные векторы, образующие матрицу выходных сигналов. В отличие от этих методов в методе статистических характеристик оце­нивают частоту появления сигнала за заданное число шагов.