автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Методика разработки диагностического обеспечения информационно-измерительных и управляющих систем

На правах рукописи

ВОЛКОВ Вадим Сергеевич

МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Специальность 05 11 16 —информационно-измерительные и управляющие системы (приборостроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□30Б4790

ПЕНЗА 2007

003064790

Работа выполнена на кафедре «Приборостроение» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет»

Научный руководитель-

Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Фандеев Владимир Петрович

доктор технических наук, профессор Цыпин Борис Вульфович,

кандидат технических наук, доцент Агафонов Анатолий Иванович

ФГУП ПО «Старт»

(г Заречный, Пензенская обл )

Защита диссертации состоится 5 апреля 2007 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212 186 02 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу 440026, г Пенза, ул Красная, 40

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет», автореферат размещен на сайте www pnzgu ru

Автореферат разослан 5 марта 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор д. в. Светлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Техническое обеспечение информационно-измерительных и управляющих систем (ИИ и УС) составляют электронная аппаратура и устройства, предназначенные для осуществления связи, сбора, обработки, передачи и отображения информации

Составные части ИИ и УС на стадиях разработки, производства и эксплуатации являются объектами диагностирования, при этом контроль функционирования, работоспособности, поиск места, определение причин отказа при изготовлении, восстановлении, ремонте требуют значительных затрат времени, труда специалистов высокой квалификации Например, средняя продолжительность поиска места отказа (ПМО) составляет до 85% средней продолжительности восстановления электронной аппаратуры модульной конструкции

Относительно большие затраты объясняются, в первую очередь, недостатками диагностического обеспечения (ДО) ИИ и УС, образуемого комплексом взаимоувязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необходимых для осуществления диагностирования на всех этапах жизненного цикла объекта Существуют объективные трудности улучшения ДО ИИ и УС, обусловленные состоянием теории диагностирования, необходимостью больших затрат на создание ДО

Имеются результаты глубоких исследований в области разработки ДО, заложенные работами известных ученых Р Д Беннетса, Л П Глазунова, Г Гордона, В П Калявина, А В Мозгалевского, А Н Смирнова, Е С Согомоняна, П П. Пархоменко, Г Б Уильямса, ученых Пензенского государственного университета А И Мартяшина, В 1$ Смогунова, Е А Ломтева, Е П Осадчего, Б В Цыпина, П П Чуракова и др

Принципиально решены многие задачи проектирования ДО, но продолжают оставаться актуальными проблемы моделирования объектов диагностирования, ограничения вычислительных ресурсов при оптимизации диагностирования, комплексной автоматизации разработал ДО Недостатки существующих методик решения этих проблем отрицательно сказываются на показателях диагностирования, трудоемкости разработки, стоимости ДО ИИ и УС С учетом вышеизложенного можно сделать вывод, что совершенствование методик разработки ДО является актуальной задачей

Цель и задачи исследований Цель работы заключается в совершенствовании методики разработки ДО для улучшения показателей диагностирования и сокращения затрат на создание ДО ИИ и УС Эта цель достигается решением следующих задач.

- анализом объектов и разработкой методики диагностирования составных частей ИИ и УС,

- разработкой методики моделирования обнаружения и ПМО составных частей ИИ и УС,

- разработкой методики оптимизации обнаружения и ПМО составных частей ИИ и УС,

- разработкой программно-методического комплекса проектирования ДО ИИ и УС

Методы исследований Для решения поставленных задач использовались математическое моделирование с применением теории множеств и графов, методы математического программирования, информационные технологии схемотехнического моделирования, экспериментальные исследования

Научную новизну работы составляет развитие методического аппарата автоматизированной разработки ДО ИИ и УС, проявившееся в предлагаемом комплексе методик сочетания методов диагностирования для ПМО с глубиной до функционального устройства, моделирования отказов средствами схемотехнического моделирования Мюго-Сар, сочетания методов математического программирования и эвристических алгоритмов оптимизации обнаружения и ПМО аналоговых и цифровых объектов

Практическая значимость работы состоит в том, что предложенные методики использованы при создании программно-методического комплекса разработки ДО в системах автоматизированного проектирования, информационно-измерительных диагностических системах, информационно-управляющих системах, составлении технологической документации и алгоритмов диагностирования ИИ и УС, внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по приборостроению

Внедрение предложенных методик позволило снизить трудоемкость разработки алгоритмов диагностирования изделия У8800С1 примерно на 50% за счет автоматизации построения диагностических моделей, выбора проверок и очередности выполнения проверок Требования к квалификации специалистов, выполняющих диагностирование приборов, за счет алгоритмизации ПМО снижены с 6-5 разрядов до

На защиту выносятся

1 Методика диагностирования составных частей ИИ и УС с глубиной до функционального устройства, основанная на сочетании методов диагностирования, выбираемых в зависимости от видов объектов диагностирования и отказов

2 Методика моделирования отказов составных частей ИИ и УС, основанная на схемотехническом моделировании программными средствами Micro-Cap

3 Методика оптимизации обнаружения и ПМО составных частей ИИ и УС, основанная на сочетании метода Баллаша и эвристических алгоритмов для выбора проверок при обнаружении и ПМО с минимальными затратами и на применении метода ветвей и границ при выборе очередности выполнения проверок для обнаружения и ПМО

Реализация и внедрение результатов работы Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований

использованы при разработке технологической документации изделий У8800С1, У8800С2, У8804С ОАО «НПП «Рубин», внедрены в учебные процессы Рязанского высшего военного командного училища связи и Пензенского государственного университета

Апробация работы Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме «Надежность и качество - 2003» (Пенза, 2003), Научно-технической конференции «Современные информационные технологии» (Пенза, 2004), VII Международной научно-методической конференции «Университетское образование» (Пенза, 2004), ХП Военно-научной конференции (Смоленск, 2005), «Надежность и качество - 2006» (Пенза, 2006)

Публикации По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендуемом ВАК России Без соавторов опубликовано 3 работы

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, двух приложений Основная часть изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 12 таблиц Список литературы содержит 93 наименования Приложения к диссертации занимают 25 страниц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, раскрыты научная новизна и практическая ценность, приведены результаты реализации и апробации работы, а также основные положения, выносимые на защиту

В первой главе выполнен анализ объектов и методов диагностирования, структуры технологического процесса восстановления, систематизированы виды отказов, методы контроля работоспособности и ПМО Выполнена оценка приспособленности к диагностированию составных частей ИИ и УС Разработана методика контроля работоспособности и ПМО сочетанием методов диагностирования

Устройства и аппаратура в составе ИИ и УС относятся к аналоговым и цифровым объектам, большинство отказов при эксплуатации которых составляют функциональные отказы и отказы «короткое замыкание» Результаты анализа применимости методов ПМО для задаваемых условий по видам объектов и отказов, глубине ПМО, средствам диагностирования представлены в таблице 1

В таблице 1 символами +, ± обозначаются соответственно возможность, невозможность и ограниченная возможность применения метода Универсальные методы, применимые для любых видов объектов и отказов, обеспечивающие требуемую глубину ПМО, отсутствуют

Таблица 1

Виды методов Виды объектов Виды отказов Глубина поиска Диагностирование

аналоговый цифровой функциональный параметрический до устройства до изделия электронной техники средствами контроля работоспособности без демонтажно-монтажных работ

Метод локализации + + ± 4- ± ± + +

Методы промежуточных проверок ± ± ± ± ± ± ± ±

Методы тестовых наборов + ± + ± + ±

Методы исключения + + ± — + + + —

Методы замены + + ± ± + + + -

Автором предложена методика контроля работоспособности и ПМО с восстановлением, основанная на сочетании методов диагностирования, сущность которой поясняется на рисунке 1 Данная методика позволяет осуществлять ПМО ИИ и УС с глубиной до составной части, ПМО составной части с глубиной до печатного узла, ПМО печатного узла с глубиной до функционального устройства, согласуется с общим методическим подходом к ПМО, типовым технологическим процессом восстановления объекта и может использоваться для разработки типового технологического процесса диагностирования

Определение отказавших составных частей обеспечивается методом локализации и дальнейшим уточнением места отказа сочетанием методов диагностирования, выбираемых в зависимости от вида объекта и отказа, глубины ПМО Уточнение места отказа без признаков короткого замыкания непрерывных объектов предлагается выполнять методом промежуточных проверок, а цифровых объектов - методом промежуточных проверок при исчерпывающем тестировании Устранение отказа осуществляется заменой составных частей, регулировкой

параметров Поиск места кратного отказа объекта может выполняться до определения всех отказавших составных частей или только одной из отказавших составных частей с заменой отказавшей составной части, контролем работоспособности объекта и, при необходимости, продолжением ПМО для определения следующей отказавшей составной части

Рис 1

Методикой диагностирования обеспечиваются требуемые глубина и достоверность ПМО за счет согласованного сочетания методов диагностирования, выбора проверок, достаточных для обнаружения и различения заданных отказов, ПМО с восстановлением Сокращению трудоемкости диагностирования способствуют применение методов безразборного диагностирования, оптимизация алгоритмов контроля работоспособности и ПМО, автоматизация диагностирования Ограничение

требований к квалификации специалистов обеспечивается алгоритмизацией и автоматизацией диагностирования Снижение затрат на ДО достигается использованием информации, документируемой при контроле работоспособности объектов диагностирования для локализации места отказа, методов ПМО, не требующих сложных, дорогостоящих средств диагностирования и существенного усложнения конструкции объектов, оптимизацией алгоритмов диагностирования

Во второй главе рассмотрены модели для обнаружения отказов и ПМО Рассматривается представление алгоритмов обнаружения и ПМО моделями в форме орграфов Обосновывается выбор двудольного орграфа для формализации задач обнаружения отказов и ПМО аналоговых и цифровых устройств в составе ИИ и УС Предлагается методика разработки диагностической модели

Техническое состояние объектов диагностирования определяется значениями параметров, которые являются электрическими и магнитными, измеряемыми и оцениваемыми, пассивными и активными физическими величинами Вид технического состояния прибора может характеризоваться качественными признаками Диагностические параметры и признаки выбираются из состава параметров и признаков объекта в зависимости от применяемого метода диагностирования, их значения определяются при выполнении элементарных проверок объекта

Содержание и очередность действий при контроле работоспособности и ПМО задаются алгоритмом диагностирования, которым устанавливаются состав и порядок выполнения элементарных проверок объекта и правила анализа их результатов Привлечение аппарата теории графов позволило сопоставить каждому из известных видов алгоритмов диагностирования математическую модель в форме бинарного дерева, используемую в дальнейшем при оптимизации очередности выполнения элементарных проверок

Задачи оптимизации состава тестов, контрольных точек, средств диагностирования при разработке ДО ИИ и УС сводятся к выбору и оптимизации состава элементарных проверок с использованием диагностической модели, учитывающей метод диагностирования, диагностические параметры и признаки Методикой разработки ДО, схема которой поясняется на рисунке 2, предусматривается выбор видов метода диагностирования и диагностической модели, формирование диагностической модели, выбор критерия и метода оптимизации, оптимизация состава элементарных проверок

Методы оптимизации обнаружения отказов и ПМО основываются на учете особенностей структурированных диагностическими моделями множеств видов технического состояния, проверок и оценок результатов проверок Для оптимизации обнаружения отказов и ПМО аналоговых и цифровых объектов выбрана единая диагностическая модель, задающая

бинарное отношение между множествами видов технического состояния Е, подмножествами которого являются допустимые Е* и недопустимые е° виды технического состояния, в том числе отказы, и оценок результатов проверок О'2 в форме двудольного орграфа

С = (е,1Г\ ср), (1)

где ф — отображение множества е на множество и2

Рис 2

Множество и2 подразделяется на равные по мощности подмножества допустимых II1 = (и)} и недопустимых и0 = | и* ] результатов проверок

Если для любого вида состояния известна оценка результата каждой проверки, никакой вид состояния не проявляется одновременно недопустимым и допустимым результатами проверки, проверок достаточно для различения видов состояния попарно, то орграф (1) удовлетворяет условиям, которые формально записываются так

ф"1(м°)иф~1(м1)= Е, (2)

ф-1(м°)Пср-](и1)=0, О)

ф(е,)*Ф(е,), (4)

где ф_1(м°), ф~1(м') ~ полные прообразы, а ф(е,), ф(й;) - образы соответствующих вершин, 0 - символ пустого множества, 1 = 0, |£°|-1, J = l + l,\E0\

Моделирование объекта диагностирования бинарным отношением позволило сочетать методы теории множеств и теории графов для

формирования и анализа модели, вывода условия (4) обнаружения и попарного различения отказов

Составные части объекта, с глубиной до которых требуется определять место отказа, моделируются двудольными орграфами

А у,), (5)

где у, - отображение множества на множество К„ в котором входные сигналы (воздействия) / у еГ, и выходные сигналы (реакции) г1к е Я, изображаются вершинами Вершины соединяются дугой (/,,. г,к), если изменение параметра сигнала /ц приводит к изменению параметра сигнала г,к

Связи (соединения) между составными частями моделируются бинарными отношениями в форме двудольных орграфов

у,) (6)

Множества выходных сигналов г-й составной части и входных сигналов ] -й составной части задаются вершинами Вершины соединяются дугой \гл,/я), если выходной сигнал г[к является входным сигналом Построение орграфов (5), (6) выполняется на основе

изучения трактов прохождения сигналов и схемотехнического моделирования

Двудольные орграфы составных частей объединяются в орграф объекта

П = (Г, у) (7)

Вершинами v орграфа изображаются входные и выходные сигналы составных частей объекта Дугами задается отображение у V—>У зависимостей (связей) между параметрами сигналов

Модель, задаваемая орграфом (7), позволяет анализировать структуру объекта для выделения контуров обратной связи и формировать диагностическую модель в форме двудольного орграфа (1)

Отказы составных частей объекта в контуре обратной связи неразличимы промежуточными проверками без разрыва обратной связи Выделение контуров обратной связи необходимо для установления глубины ПМО промежуточными проверками без разрывов связей, выбора метода ПМО в контурах обратной связи или определения мест разрывов связей Контуру обратной связи соответствует орцикл в орграфе (7) Модель объекта, диагностируемого без разрывов обратных связей, упрощается конденсированием орграфа (7) по известным в теории графов алгоритмам Ациклический орграф для упрощения его анализа ранжируется

Модель объекта в одном из режимов контроля работоспособности, формируется в виде подграфа

Ас =(Гк,Тк) (8)

орграфа (7), где Кк с;К, уксу, и его вершины соответствуют реакциям составных частей, которые контролируются при одинаковых воздействиях на объект Орграф (8) используется для формирования двудольного орграфа

(9)

задающего диагностическую модель объекта в одном из режимов контроля работоспособности, где Ек =Е^{]е0, IIк с и, Е^ с: Е°, е0 -работоспособное состояние

Матрица связей двудольного орграфа (1) получается из матрицы смежности транзитивного замыкания орграфа (7) по правилам

(е, =у?)л(ид = ví¡)а((^ = V,)Vеу*(у,)))~>е <р(е,)ли\ ф(е,), (10)

(е, = у°)л(и, =т,)а((^ *йи\ « еФ(ег), (11)

Ф(е0)=С/1, (12)

где ие1/, и0 е Vй, и е С/1, ееЕ, 1,д= 1,\У\, у* (у, ) - образ вершины в транзитивном замыкании орграфа (7)

В матрицу, при необходимости, добавляются строки, сопоставляемые кратным отказам, образуемые логическим поразрядным сложением символов «О» и «1» строк, соответствующих одиночным отказам Аналогично формируется матрица связей орграфа (9) объекта в одном из режимов контроля работоспособности.

В третьей главе рассматриваются методы оптимизации обнаружения и ПМО Выбор проверок для обнаружения и ПМО с минимальными затратами приводится к задаче линейного целочисленного программирования (ЛЦП), решаемой по алгоритму Баллаша. Предлагаются эвристические алгоритмы выбора проверок, сочетанием которых с алгоритмом Баллаша достигается экономия вычислительных ресурсов Рассматриваются выбор очередности выполнения проверок для обнаружения и ПМО с минимальными средними затратами методом ветвей и границ, метод локализации места отказа

Задачи выбора проверок для обнаружения и ПМО с минимальными затратами времени, труда, средств решаются при обосновании состава контрольных точек, встроенных и внешних средств диагностирования, разработке алгоритмов и технологических процессов диагностирования объектов ИИ и УС Достижение оптимального решения таких задач методами комбинаторной оптимизации при больших мощностях множеств отказов и проверок может потребовать неприемлемых расходов

вычислительных ресурсов, а применение эвристических алгоритмов, использующих функции и правила предпочтения, существенно экономит ресурсы, но не гарантирует получения оптимального значения целевой функции (ЦФ)

Ограничить вычислительные ресурсы при получении оптимального состава проверок помогает сочетание метода комбинаторной оптимизации и эвристического алгоритма Идея сочетания состоит в выборе метода комбинаторной оптимизации, предусматривающего использование опорного решения, и получении по ресурсосберегающему эвристическому алгоритму опорного решения с близким к оптимальному значением ЦФ, что позволяет сократить перебор и снизить расход вычислительных ресурсов

Вывод условия (4) обнаружения и различения отказов позволил впервые привести задачи выбора проверок для обнаружения отказа с минимальными затратами к задаче ЛЦП

1=1

1>,хь (14)

где х, - бинарная переменная, сопоставленная проверке и„ принимающая значение 1, если проверка выполняется, и значение О-в противном случае; с, - затраты на выполнение проверки и„ т - число проверок, 5, - множество номеров проверок, недопустимыми результатами которых проявляется отказ е,.

Выбор проверок для ПМО с минимальными затратами приводится к задаче (13}—(14), причем номер бинарной переменной х, принадлежит множеству номеров проверок недопустимыми результатами которых различаются отказы ер ек

Для решения задач ЛЦП выбран метод сокращенного перебора по аддитивному алгоритму Баллаша с фильтром, которым предусматривается использование опорного решения для формирования дополнительного ограничения (фильтра), позволяющего уменьшить число вычислений при поиске оптимального результата Опорным решением является сочетание значений бинарных переменных, удовлетворяющее всем ограничениям (14), прежде всего ограничениям с одной переменной Сокращение перебора по алгоритму Баллаша с фильтром позволило уменьшить число вычислений до 26% от числа вычислений при полном переборе

Предложен эвристический алгоритм выбора проверок по критерию минимума затрат на обнаружение отказов Сущность метода состоит в исключении из таблицы связей проверок, затраты на выполнение которых наибольшие, при выполнении условий различения неработоспособных и работоспособного состояний после исключения очередной проверки

|фо(е,)|>0, (15)

где ср0 ) - множества, составляющие образы отказов, различающихся с

работоспособным состоянием, ф0 е° —> u0

Эвристический алгоритм рекомендуется сочетать с алгоритмом Баллаша при определении опорного решения для сокращения комбинаторного перебора

Задача выбора очередности выполнения проверок решается при разработке алгоритмов, технологических процессов и средств диагностирования, поскольку очередность выполнения проверок влияет на средние затраты при обнаружении и поиске места отказов Решение данной задачи для объекта, моделируемого двудольным орграфом в случае, когда затраты на реализацию последующих проверок зависят от выбора предшествующей проверки, получено по известной методике ветвей и границ Ограничение вычислительных ресурсов при оптимизации очередности выполнения проверок достигается снижением размерности диагностической модели за счет предварительной оптимизации состава проверок

Локализация места отказа (рис 1) состоит в определении области отказа по результатам контроля работоспособности объекта. Решение задачи определения минимальной мощности области отказа основывается на анализе диагностической модели методами теории множеств Затраты вычислительных ресурсов при определении области отказа зависят от размерности диагностической модели Модель (1), размерность которой ограничивается одиночными отказами и проверками, позволяющими обнаруживать отказы с минимальными затратами, используется для формирования области одиночного отказа по формуле

£л= п и (wH)' (1б>

lAi/g ,,1еОЬ

где ел с е°

При определении области кратного отказа по форму ne (16) может быть допущена ошибка Область кратного отказа предлагается формировать по формуле

£я= и <р"И\ и (ЕЧ-'И) 07)

»"et/g u'Ai

Постановка задачи линейного целочисленного программирования для ПМО методом Баллаша выполняется по диагностической модели

Сл=(£л,С/л>Фл) (18)

двудольного орграфа (1), где U„ - значения проверок, которыми проявляются отказы £л, ф-, ел —» u\

Размерность модели (18) ограничивается областью отказов и проверками, позволяющими обнаруживать отказы с минимальными затратами Использование модели (18) позволяет уменьшить число переменных и ограничений в задаче ЛЦП, что в сочетании с эвристическим алгоритмом определения опорного решения приводит к экономии вычислительных ресурсов

Предлагается эвристический алгоритм выбора проверок по критерию минимума затрат на поиск неработоспособной составной части, суть которого состоит в исключении из таблицы связей орграфа проверок, затраты на выполнение которых наибольшие, при выполнении условий (4) Сочетание эвристического алгоритма с алгоритмом Баллаша позволило уменьшить число вычислений до 9% от числа вычислений при полном переборе

В четвертой главе предложены алгоритмы программного обеспечения ИИ и УС диагностирования, приведена количественная оценка эффективности предложенных алгоритмов

Алгоритмы программного обеспечения образуют программно-методический комплекс, представляющий собой взаимосвязанные компоненты математического, программного и методического обеспечения Основные этапы методики автоматизированной разработки ДО ИИ и УС представлены на рисунке 3,а Автоматизированное получение диагностических моделей составных частей ИИ и УС, которое поясняется схемой на рисунке 3,6, основано на использовании программ схемотехнического моделирования, позволяющих задавать объект диагностирования в виде принципиальной электрической схемы и параметров электрорадиоэлементов, проводить моделирование и сохранять результаты в виде текстовых файлов для последующей обработки

Предложена методика построения диагностических моделей составных частей ИИ и УС, основанная на схемотехническом моделировании в программе Micro-Cap, основными этапами которой являются:

1) ввод принципиальной схемы составной части диагностируемого устройства в программу Micro-Cap,

2) схемотехническое моделирование,

3) получение на основе результатов моделирования зависимостей вида г, от/ (см формулу (5)),

4) построение на основе полученных зависимостей модели в виде матрицы связей орграфа (5)

Особенностью предложенной методики разработки ДО ИИ и УС является сочетание экспертных, математических и экспериментальных методов формирования диагностических моделей

Двудольные орграфы составных частей объединяются в связный орграф (7) В процессе объединения моделей составных частей

производится построение транзитивного замыкания и ранжирование результирующего орграфа

Декомпозиция устройства на составные части с требуемой глубиной

Получение диагностической модели составной части

0

С

Начало

3

Ввод исходных данных

Схемотехническое моделирование электронного устройства

Получение и файла ре моделирована вида [3 текстового зультатов я зависимости г.ог17

Анализ полученной зависимости

©

Построение оптимального алгоритма диагностирования

Экспериментальная проверка алгоритма диагностирозания

Получение диагностической модели изделия в целом

|

Выбор оптимального состава проверок

а)

Занесение резу.тьтатов анализа в модель устройства

Нет

С

Конец

б) Рис 3

Задача минимизации состава проверок для обнаружения и ПМО решается сочетанием метода Баллаша, схема алгоритма которого представлена на рисунке 4, и эвристического алгоритма формирования опорного решения

Рис 4

Исходными данными для программы являются таблица связей диагностируемого объекта и массив затрат на выполнение проверок. В начале работы процедуры по эвристическому алгоритму вычисляется значение допустимого решения, принимаемого в качестве фильтра Затем вычисляется значение ЦФ для каждого набора переменных, сопоставленных проверкам Если значение ЦФ меньше фильтра, то фильтру присваивается текущее значение ЦФ Затем вычисляются значения всех ограничений, при невыполнении хотя бы одного из которых начинается следующая итерация цикла вычисления ЦФ Процесс повторяется для всех наборов бинарных переменных

Алгоритмом ПМО промежуточными проверками предусматривается выбор очередности выполнения проверок, оптимизация которой сводится к оптимизации условного алгоритма диагностирования, критерием оптимизации является минимум средних затрат на ПМО

Схема построения алгоритма диагностирования методом ветвей и границ показана на рисунке 5

Рис 5

Исходными данными являются таблица связей диагностируемого объекта, вероятности нахождения устройства в каждом из состояний,

стоимость выполнения проверок В начале работы процедуры из списка проверок исключаются эквивалентные проверки Затем вычисляется нижняя граница стоимости алгоритма диагностирования для каждой проверки при помощи процедуры СеЁЬоВошк] Проверка, соответствующая наименьшей нижней границе, входит в оптимальный алгоритм диагностирования Затем при помощи процедур 8\уарСИеск, ЛезоПТаЫе и ЕхсЫёеБтпкгСЬеск таблица состояний разбивается на две части, соответствующие наборам состояний, при которых результат проверки равен «О» и «1» соответственно После этого происходит вычисление нижней границы для каждого из наборов, процесс повторяется, пока в каждом наборе не останется всего один элемент

Структура программного обеспечения ИИ и УС диагностирования показана на рисунке 6

Исходные данные

Рис 6

Данное программное обеспечение позволяет автоматизировать диагностическое моделирование, анализ структуры, оптимизацию состава и очередности выполнения проверок, оптимизацию контрольных точек, средств диагностирования

Достоинством разработанного программного обеспечения ИИ и УС является возможность автоматизированного получения диагностической модели объекта, минимального числа проверок и алгоритма диагностирования При обнаружении ошибок в ходе экспериментальной проверки алгоритмов и моделей проводится коррекция результатов работы программ

Оценка вычислительной сложности разработанных алгоритмов (О — оценка) нахождения минимального количества проверок методом Баллаша и построения оптимальных алгоритмов диагностирования методом ветвей и границ составляет О(n 2 х) и О(n2 2Л) соответственно Сложность нахождения нижней границы составляет O(N) Выигрыш во времени при использовании метода Баллаша составляет 75%, затраты времени при использовании метода ветвей и границ снижены в 3-4 раза по сравнению с полным перебором при решении задач диагностирования ИИ и УС Это позволяет рекомендовать использование данных алгоритмов для разработки ДО ИИ и УС

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Анализ объектов и методов диагностирования позволил систематизировать параметры и сигналы, отказы приборов информационно-управляющих систем, методы контроля работоспособности и ПМО, выявить их достоинства и недостатки, показать, что отсутствуют универсальные методы, пригодные для диагностированич объектов и отказов любых видов и обосновать необходимость сочетания методов диагностирования

2 Предложена методика ПМО комбинированным методом диагностирования с восстановлением, научная новизна которой состоит в обоснованном принципами системного подхода согласованном сочетании традиционных и перспективных методов и средств диагностирования, выбираемых в зависимости от видов объектов диагностирования и отказов

3 Предложена методика моделирования отказов, основанная на схемотехническом моделировании программными средствами Micro-Cap, позволяющая уменьшить затраты на разработку диагностических ИИ и УС

4 Впервые получено условие, приводящее задачу выбора проверок для обнаружения и поиска места отказа с минимальными затратами к задачам ЛЦП, для решения которых выбран метод Баллаша с фильтром, что позволило уменьшить число вычислений до 26% при выборе проверок для обнаружения отказа и до 9% при выборе проверок для ГТМО составных частей ИИ и УС по сравнению с полным перебором

5 Предложено сочетание метода Баллаша с фильтром и ресурсосберегающих эвристических алгоритмов для формирования опорного решения, позволяющее сократить вычислительные ресурсы при разработке алгоритмов обнаружения и ПМО

6 Получено решение задачи выбора оптимальной очередности выполнения проверок объекта, моделируемого двудольным орграфом, по известной методике ветвей и границ. Ограничение вычислительных ресурсов достигается снижением размерности диагностической модели за счет предварительной оптимизации состава проверок

7 Найдена оценка вычислительной сложности предложенных алгоритмов оптимизации, в результате моделирования показано, что данные алгоритмы целесообразно использовать для уменьшения затрат при разработке ДО

8 Предложенные методики, алгоритмы и программы ПМО, моделирования отказов приборов, сочетания комбинаторных и эвристических методов оптимизации составляют программно-методический комплекс ИИ и УС для автоматизированной разработки ДО, позволивший сократить затраты на разработку ДО и ограничить требования к квалификации специалистов, выполняющих диагностирование

9 Предложенная методика диагностирования использована при разработке типового технологического процесса диагностирования приборов ИИ и УС при их изготовлении и восстановлении работоспособности в условиях оперативных ремонтных органов и заводов-изготовителей

10 Разработанный программно-методический комплекс ИИ и УС предназначается для интегрирования в систему автоматизированного проектирования приборов информационно-измерительных и управляющих систем, предусматривающую разработку ДО, для использования в информационно-измерительных диагностических системах при разработке и отладке их программного обеспечения

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России

1 Волков, В С Использование информационных технологий для разработки диагностического обеспечения электронных устройств / В С. Волков, В П Фандеев, И H Баринов // Технологии приборостроения -2006 - № 4. - С 24-27

Публикации в других изданиях

2. Волков, В С Методы поиска отказавших оптопар при безразборном диагностировании электронных узлов / А А Вареник, И M Скориков, В П Фандеев, В С Волков // Надежность и качество труды Международного симпозиума - Пенза Изд-во Пенз гос ун-та, 2003 -С 473

3 Волков, В С Методика автоматизированного диагностического моделирования электронных устройств / В П Фандеев, В С Волков,

И M Скориков // Надежность и качество • труды Международною симпозиума - Пенза Изд-во Пенз гос ун-та, 2003 - С 208

4 Волков, В С Диагностирование электронных узлов с применением информационных технологий /ВС Волков // Современные информационные технологии * труды научно-технической конференции -Пенза Пенз гос технологич акад,2004 -С. 107-108

5 Волков, В С Методы поиска отказавших оптопар при безразборном диагностировании оптоэлектронных узлов / А А Вареник, И M Скориков, В С Волков, В. П Фандеев // Университетское образование • сборник материалов VII Международной научно-методической конференции - Пенза Изд-во Пенз гос ун-та, 2003 -С 274-276

6 Волков, В С Программируемый генератор тестовых сигналов / В С Волков // XII Военно-научная конференция сборник научных материалов - Смоленск Изд-во Военной академии, 2005 - 1 ч - С 46

7 Волков, В С Особенности машинной обработки результатов схемотехнического моделирования электронных узлов /ВС Волков // XII Военно-научная конференция сборник научных материалов -Смоленск • Изд-во Военной академии, 2005 - 1 ч - С 110-111

8 Волков, В С Методы выбора проверок для обнаружения отказов / В П Фандеев, В С Волков, И H Баринов // Надежность и качество труды Международного симпозиума — Пенза : Изд-во Пенз гос ун-та, 2006 -С 234-235

9 Волков, В С Модели, методы и алгоритмы оптимизации диагностирования приборов учеб пособие / В П Фандеев, В С Волков -Пенза Изд-во ПГУ, 2007 - 73 с

ВОЛКОВ Вадим Сергеевич

МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Специальность 05 11 16 —информационно-измерительные и управляющие системы (приборостроение)

Подписано в печать 01 03 07. Формат 60х84'/16 Усл. печ л 1,40 Заказ № 003858 Тираж 100

Информационно-издательский центр ПГУ Пенза, Красная, 40, т 56-47-33

ВВЕДЕНИЕ

1 Методика диагностирования приборов

1.1 Объекты диагностирования

1.2 Технологические процессы диагностирования

1.3 Методы контроля работоспособности

1.4 Методы поиска места отказа 3 О

1.5 Методика сочетания методов диагностирования

Информационно-измерительные и управляющие системы (ИИ и УС), применяющиеся в настоящее время, содержат в своем составе большое количество сложной аппаратуры и устройств, отказ каждого из которых может привести к нарушению работы и отказу всей ИИ и УС. Вследствие этого повышаются требования к надежности и показателям узлов, устройств и системы в целом.

Техническое обеспечение ИИ и УС составляют электронные приборы и системы, предназначенные для осуществления связи, сбора, обработки, передачи и отображения информации (далее - приборы), которые на стадиях разработки, производства и эксплуатации являются объектами диагностирования. Контроль функционирования, работоспособности, поиск места отказа (ПМО), определение причин отказа при изготовлении опытного и серийного образца, восстановлении, ремонте прибора требуют значительных затрат времени, труда специалистов высокой квалификации. Например, средняя продолжительность ПМО составляет до 85% средней продолжительности восстановления электронной аппаратуры модульной конструкции.

Относительно большие затраты при диагностировании объясняются, в первую очередь, недостаточной приспособленностью приборов к диагностированию. Для того чтобы прибор был приспособлен к диагностированию, необходимо при его проектировании разрабатывать диагностическое обеспечение. Диагностическое обеспечение составляет комплекс взаимоувязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необходимых для осуществления диагностирования на всех этапах жизненного цикла объекта. Существуют объективные трудности улучшения приспособленности приборов к диагностированию, обусловленные состоянием теории диагностирования, необходимостью больших затрат на создание диагностического обеспечения.

Имеются результаты глубоких исследований в области разработки диагностического обеспечения электронных приборов. Многие из них использованы в диссертации. Теоретические основы разработки диагностического обеспечения заложены работами известных учёных, в том числе Р.Д. Беннетса, Л.П. Глазунова, Г. Гордона, В.П. Калявина, A.B. Мозгалевского, А.Н. Смирнова, Е.С. Согомоняна, П.П. Пархоменко, Г.Б. Уильямса. Значительный вклад в эту область науки внесли учёные Пензенского государственного университета. В каждом разделе диссертации приводится критическая оценка известных работ в области разработки диагностического обеспечения по отношению к результатам выполненных исследований.

Принципиально решены многие задачи проектирования диагностического обеспечения. Вместе с тем, продолжают оставаться актуальными, например, проблемы достоверности диагностирования, моделирования объектов диагностирования, ограничения вычислительных ресурсов при оптимизации диагностирования, комплексной автоматизации разработки диагностического обеспечения. Недостатки существующих методик решения этих проблем отрицательно сказываются на показателях диагностирования, трудоёмкости разработки, стоимости диагностического обеспечения электронных приборов.

Цель работы заключается в совершенствовании методики разработки диагностического обеспечения для улучшения показателей диагностирования и сокращения затрат на создание диагностического обеспечения ИИ и УС.

Задачи исследования:

1 Анализ объектов и разработка методики диагностирования составных частей ИИ и УС.

2 Разработка методики моделирования обнаружения и ПМО составных частей ИИ и УС.

3 Разработка методики оптимизации обнаружения и ПМО составных частей ИИ и УС.

4 Разработка программно-методического комплекса проектирования диагностического обеспечения ИИ и УС.

Научную новизну работы составляет развитие методического аппарата автоматизированной разработки диагностического обеспечения ИИ и УС, проявившееся в предлагаемом комплексе методик сочетания методов диагностирования для ПМО с глубиной до функционального устройства, моделирования отказов средствами схемотехнического моделирования Micro-Cap, сочетания методов математического программирования и эвристических алгоритмов оптимизации обнаружения и ПМО аналоговых и цифровых объектов.

Практическая ценность работы состоит в том, что предложенные методики использованы при создании программно-методического комплекса разработки диагностического обеспечения в системах автоматизированного проектирования, информационно-измерительных диагностических системах, информационно-управляющих системах, составлении технологической документации и алгоритмов диагностирования ИИ и УС, внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по приборостроению.

Внедрение предложенных методик позволило снизить трудоёмкость разработки алгоритмов диагностирования изделия У8800С1 примерно на 50% за счёт автоматизации построения диагностических моделей, выбора проверок и очерёдности выполнения проверок. Ограничены требования к квалификации специалистов, выполняющих диагностирование приборов, за счет алгоритмизации ПМО снижены с 6 - 5 разрядов до 5 - 4.

Достоверность выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью полученных результатов математического моделирования, схемотехнического моделирования и результатов экспериментальных исследований разработанных алгоритмов диагностирования.

Реализация и внедрение результатов. Исследования выполнялись на кафедре «Приборостроение» Пензенского государственного университета. Основные теоретические и практические результаты были получены автором в ходе выполнения НИР «Разработка методики автоматизированного диагностирования аналоговых электронных устройств на примере изделия У8800С1».

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке диагностического обеспечения в виде алгоритмов поиска неисправностей при разработке технологической документации на средний и капитальный ремонт изделий У8800С1, У8800С2, У8804С ОАО «НПП "Рубин"», внедрены в учебные процессы Рязанского высшего военного командного училища связи и Пензенского государственного университета.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме «Надежность и качество-2003» (г. Пенза, 2003 г.), Научно-технической конференции «Современные информационные технологии» (г. Пенза, 2004 г.); VII Международной научно-методической конференции (г. Пенза, 2004 г.); XII Военно-научной конференции (г. Смоленск, 2005 г.), Надежность и качество-2006» (г. Пенза, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендуемом ВАК России. Без соавторов опубликовано 3 работы.

Структура и краткое содержание работы. Диссертация содержит четыре раздела и приложения.

В первой главе выполнен анализ объектов и методов диагностирования, структуры технологического процесса восстановления, систематизированы виды отказов, методы контроля работоспособности и ПМО. Выполнена оценка приспособленности к диагностированию составных частей ИИ и УС. Разработана методика контроля работоспособности и ПМО сочетанием методов диагностирования.

Вторая глава посвящена моделям для обнаружения отказов и ПМО. Раскрывается понятие параметров объекта, как физических величин, являющихся основой диагностических методов и моделей. Рассматриваются представление алгоритмов обнаружения и ПМО моделями в форме орграфов и использование орграфов для систематизации видов алгоритмов. Обосновывается выбор двудольного орграфа для формализации задач обнаружения отказов и ПМО аналоговых и цифровых объектов. Предлагается методика разработки диагностической модели, предусматривающая использование системы схемотехнического моделирования Micro-Cap и информационных технологий.

В третьей главе рассматриваются методы оптимизации обнаружения и поиска места отказов. Выбор проверок для обнаружения и ПМО с минимальными затратами приводится к задаче линейного целочисленного программирования, решаемой по алгоритму Баллаша. Предлагаются эвристические алгоритмы выбора проверок, сочетанием которых с алгоритмом Баллаша достигается экономия вычислительных ресурсов. Рассматривается выбор очерёдности выполнения проверок для обнаружения и ПМО с минимальными средними затратами методом ветвей и границ. ПМО рекомендуется начинать с анализа результатов контроля работоспособности по диагностической модели методами теории множеств.

Четвёртая глава содержит алгоритмы, программы и методики моделирования составных частей ИИ и УС, оптимизации обнаружения и ПМО, образующие программно-методический комплекс разработки диагностического обеспечения, который может использоваться автономно или интегрироваться в системы автоматизированного проектирования. Предлагается методика испытаний приборов с имитацией отказов для подтверждения правильности методов, математических моделей, алгоритмов и программ, методики разработки диагностического обеспечения, разработанных алгоритмов диагностирования.

В приложении А представлен комплекс программ разработки диагностического обеспечения.

В приложении Б представлен пример разработки диагностической обеспечения модели для составной части изделия У8800С1.

На защиту выносятся:

1) методика диагностирования составных частей ИИ и УС с глубиной до функционального устройства, основанная на сочетании методов диагностирования, выбираемых в зависимости от видов объектов диагностирования и отказов;

2) методика моделирования отказов составных частей ИИ и УС, основанная на схемотехническом моделировании программными средствами Micro-Cap.

3) Методика оптимизации обнаружения и ПМО составных частей ИИ и УС, основанная на сочетании метода Баллаша и эвристических алгоритмов для выбора проверок при обнаружении и ПМО с минимальными затратами и на применении метода ветвей и границ при выборе очередности выполнения проверок для обнаружения и ПМО.

4.9 Основные результаты и выводы

1 Составные части изделия, с глубиной до которых требуется определять место отказа, моделируются двудольными орграфами (4.5). Бинарные отношения между воздействиями и реакциями при формировании орграфов (4.5) устанавливаются при помощи автоматизированной методики, основанной на схемотехническом моделировании составных частей ИИ и УС. Автоматизированное получение диагностических моделей составных частей основано на использовании программ схемотехнического моделирования и последующей автоматизированной обработке результатов моделирования. Особенностью предложенной методики автоматизированной разработки диагностических моделей является сочетание экспертных, математических и экспериментальных методов формирования диагностических моделей объекта диагностирования.

2 Структурная модель изделия в форме связного орграфа (2.7) получается объединением орграфов (4.5) составных частей. Орграф (2.7) в общем случае содержит ориентированные циклы (орциклы), соответствующие контурам обратной связи, и транзитивные замыкания. Объединение моделей составных частей, ранжирование получившегося орграфа и построение в нем транзитивного замыкания производится автоматизировано, что уменьшает затраты времени на разработку диагностической модели прибора.

3 Диагностическая модель (2.2)в явном виде может быть получена по правилам (2.13) - (2.15) из матрицы смежности транзитивного замыкания орграфа диагностической модели (2.7). При этом кратные отказы рассматриваются как комбинации одиночных отказов, явную диагностическую модель для которых можно получать на основе модели для одиночных отказов добавлением новых строк, сопоставляемых кратным отказам. Каждая новая строка получается логическим сложением строк, соответствующих одиночным отказам.

Модели для анализа отказов, обнаруживаемых при проверке функционирования или работоспособности изделия, составляются на основе орграфа (3.17) и таблицы контроля (4.4). Каждая модель, формируемая для одной реакции из табл. 4.4., представляет собой подграф (4.2) орграфа (2.7). Подграф содержит вершины, соответствующие воздействиям и реакциям, влияющим на реакцию, которая контролируется при проверке функционирования или работоспособности изделия. При формировании модели осуществляется определение подграфа орграфа (2.7), являющегося полным прообразом вершины, соответствующей контролируемой реакции, в транзитивном замыкании и исключение вершин из подграфа, соответствующих воздействиям, которые не применяются для обеспечения контроля реакции вместе с инцидентными им дугами.

4 Оптимизационными задачами планирования безразборного диагностирования являются минимизация состава проверок для ПМО, определение минимальной области отказа по результатам контроля функционирования или работоспособности, оптимизация очередности выполнения проверок при разработке алгоритма уточнения места отказа изделия. Алгоритмом ПМО промежуточными проверками устанавливаются состав выполняемых проверок, очередность и правила интерпретации результатов контроля. Критерием оптимизации очередности выполнения проверок обычно принимается минимум средних затрат на ПМО, определяемые по формуле (4.4). Оптимизация очередности выполнения проверок обычно сводится к оптимизации условного алгоритма диагностирования. Методы комбинаторной оптимизации алгоритмов диагностирования основываются на сокращенном переборе вариантов решений или применении функции предпочтения. Получение оптимального алгоритма диагностирования гарантируется только методами сокращенного перебора. Для уменьшения вычислительных ресурсов без ухудшения достоверности результата представляется целесообразным использовать сочетание методов сокращенного перебора, в частности метода ветвей и границ, метода Баллаша и эвристических методов.

5 Программно-методический комплекс разработки диагностического обеспечения ИИ и УС, структура которого отражена на рисунке 4.18, позволяет автоматизировать диагностическое моделирование, анализ структуры, оптимизацию состава проверок, контрольных точек, средств диагностирования, оптимизацию очередности выполнения проверок при разработке алгоритмов диагностирования отказавшего изделия. Результатами работы комплекса является диагностическая модель прибора, минимальное множество проверок, которое может быть использовано как на этапе восстановления, так и на этапе проектирования для выбора и организации доступности контрольных точек и средств диагностирования, и алгоритм диагностирования для обнаружения отказа с минимальными затратами.

6 0- оценка вычислительной сложности предложенных алгоритмов построения оптимальных программ диагностики методом ветвей и границ и нахождения минимального количества проверок методом Баллаша показывает, что сложность алгоритмов имеет порядок и соответственно. Сложность нахождения нижней границы составляет порядка 0(Ы). Выигрыш во времени при использовании метода Баллаша для оптимизации обнаружения отказа составляет 75%. Время выполнения программы построения условного алгоритма диагностирования методом ветвей и границ в 3 - 4 раза меньше времени, затрачиваемого пр полном переборе. Это позволяет рекомендовать использование данных алгоритмов для уменьшения затрат на диагностирование при разработке диагностического обеспечения.

7 Экспериментальная проверка разработанного диагностического обеспечения показала, что применение разработанного алгоритма диагностирования позволяет отнести диагностируемое устройство ко II классу вместо III в соответствии с требуемой средней оперативной продолжительностью восстановления, что подтверждает эффективность и практическую применимость методики разработки диагностического обеспечения ИИ и УС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Анализ объектов и методов диагностирования позволил систематизировать параметры и сигналы, отказы приборов информационно-управляющих систем, методы контроля работоспособности и ПМО, выявить их достоинства и недостатки, показать, что отсутствуют универсальные методы, пригодные для диагностирования объектов и отказов любых видов и обосновать необходимость сочетания методов диагностирования.

2 Предложена методика ПМО комбинированным методом диагностирования с восстановлением, научная новизна которой состоит в обоснованном принципами системного подхода согласованном сочетании традиционных и перспективных методов и средств диагностирования, выбираемых в зависимости от видов объектов диагностирования и отказов.

3 Предложена методика моделирования отказов, основанная на схемотехническом моделировании программными средствами Micro-Cap, позволяющая уменьшить затраты на разработку диагностических ИИ и УС.

4 Впервые получено условие, приводящее задачу выбора проверок для обнаружения и ПМО с минимальными затратами к задачам ЛЦП, для решения которых выбран метод Баллаша с фильтром, что позволило уменьшить число вычислений до 26% при выборе проверок для обнаружения отказа и до 9% при выборе проверок для ПМО составных частей ИИ и УС по сравнению с полным перебором.

5 Предложено сочетание метода Баллаша с фильтром и ресурсосберегающих эвристических алгоритмов для формирования опорного решения, позволяющее сократить вычислительные ресурсы при разработке алгоритмов обнаружения и ПМО.

6 Получено решение задачи выбора оптимальной очередности выполнения проверок объекта, моделируемого двудольным орграфом, по известной методике ветвей и границ. Ограничение вычислительных ресурсов достигается снижением размерности диагностической модели за счет предварительной оптимизации состава проверок.

7 Найдена оценка вычислительной сложности предложенных алгоритмов оптимизации; в результате моделирования показано, что данные алгоритмы целесообразно использовать для уменьшения затрат при разработке ДО.

8 Предложенные методики, алгоритмы и программы ПМО, моделирования отказов приборов, сочетания комбинаторных и эвристических методов оптимизации составляют программно-методический комплекс ИИ и УС для автоматизированной разработки ДО, позволивший сократить затраты на разработку ДО и ограничить требования к квалификации специалистов, выполняющих диагностирование.

9 Предложенная методика диагностирования использована при разработке типового технологического процесса диагностирования приборов ИИ и УС при их изготовлении и восстановлении работоспособности в условиях оперативных ремонтных органов и заводов-изготовителей.

10 Разработанный программно-методический комплекс ИИ и УС предназначается для интегрирования в систему автоматизированного проектирования приборов информационно-измерительных и управляющих систем, предусматривающую разработку ДО, для использования в информационно-измерительных диагностических системах при разработке и отладке их программного обеспечения.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ ИИ и УС - Информационно-измерительные и управляющие ПМО - поиск места отказа АРМ - автоматизированное рабочее место ЛВС - локальная вычислительная сеть АПД - аппаратура передачи данных УПС - устройство преобразования сигналов ИЭТ - изделие электронной техники

1. Штабная машина начальника тыла (вооружения)-заместителя командующего войсками фронта, армии по тылу (вооружению) МТ-65. -Пенза: ГУЛ «РАДИОЗАВОД» 9 с.

2. Штабная машина начальников служб тыла (вооружения) фронта, армии МТ-66. Пенза: ГУП «РАДИОЗАВОД» - 9 с.

3. Подвижный электронно-вычислительный комплекс для тылового пункта управления фронта, армии МТ-513. Пенза: ГУП «РАДИОЗАВОД» -8 с.

4. Бюллетень интенсивности отказов элементов, применяемых в аппаратуре разработки. Саратов: Предприятие п/я М-5374, 1972.

5. Техническая эксплуатация средств, подвижных объектов и сооружений связи. М.: Воениздат, 1974. - 535 с.

6. Ремонт средств связи в войсковых мастерских. Часть1. М.: Воениздат, 1983. - 127 с.

7. Положение об организации восстановления сборочных единиц и деталей ракетно-артиллерийского вооружения на ремонтных предприятиях центрального и окружного подчинения. Индекс 12ЕО 333.

8. Паяльное оборудование. Прайс-лист ЗАО «Аргус Трейдинг Лимитед».

9. РТМ 25 668-84. Контроль технический при сборке и монтаже блоков аппаратуры на печатных платах. Типовой технологический процесс. -Министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления, 1985.-100 с.

10. Уильяме Г.Б. Отладка микропроцессорных систем: Пер. с англ.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-253 с.

11. Gordon G. Hexadecimal signatures identify trouble spots in microprocessor systems / G. Gordon, H. Nadig // Electronics International. 1977. -Vol.50.-№5.-P. 89-96

12. Каган Б.М. Основы эксплуатации ЭВМ: Учеб. пособие для вузов / Б.М. Каган, И.Б. Мкртумян; Под ред. Б.М. Кагана. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 432 с.

13. Фандеев В.П. Технологии и средства анализа отказов восстанавливаемых электронных изделий приборостроения. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2001. - 240 с.

14. Цыпин Б.В. Методы поиска неисправностей при диагностике машин и приборов: Учеб. пособие. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1997. - 60 с.

15. Богородицкий А.А. Специальные методы и средства измерения, контроля и диагностики: Учебн. пособие/ А.А. Богородицкий, Е.А. Ломтев. -Пенза: Изд-во Пенз. техн. ун-та, 1994. 90 с.

16. Мартяшин А.И. Методы диагностики и измерительные преобразователи для приборов и систем контроля узлов электронной аппаратуры: Учебн. пособие/ А.И. Мартяшин, Б.В. Цыпин. Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1989. - 80 с.

17. Основы инвариантного преобразования параметров электрических цепей/ А.И. Мартяшин, K.JI. Куликовский, С.К. Куроедов, JI.B. Орлова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 216 с.

18. Свистунов Б.А. Измерители параметров катушек индуктивности/ Б.Л. Свистунов, П.П. Чураков. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1998. - 180 с.

19. Светлов A.B. Принципы построения преобразователей параметров двухполюсных электрических цепей. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. -144 с.

20. Цыпин Б.В. Измерение импедансов системами с ЭВМ. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2001. -100 с.

21. Оптимизация поиска неисправностей при технической диагностике оборудования: Учеб. пособие/ Б.В. Цыпин, Ю.М. Крысин, А.Г. Схиртладзе, В.А. Скрябин. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2002. - 112 с.

22. Фандеев В.П. Методы внутрисхемного диагностирования электрорадиоэлементов и микросхем: Учеб. пособие/ В.П. Фандеев, И.М. Скориков. Пенза: Изд-во Приволжский Дом Знаний, 2002. - 87 с.

23. Казаков В.А. Измерительные преобразователи систем внутрисхемного контроля параметров активных элементов многополюсных электрических цепей. Пенза: Информационно-издательский центр Ш У,2004.-122 с.

24. Байда Н.П. Микропроцессорные системы поэлементного диагностирования РЭА/ Н.П. Байда, И.В. Кузьмин, В.Т. Шпилевой.-М.: Радио и связь, 1987.-256 с.

25. Kapp Д. Диагностика и ремонт аппаратуры радиосвязи и радиовещания: Пер. с англ. М.: Мир, 1991. - 400 с.

26. Бакланов И.Г. Тестирование и диагностика систем связи. М.: Эко-Трендз, 2001.-264 с.

27. Navid N. A theory and algorithm for analog circuit fault diagnosis/ N. Navid, A.N. Willson// IEEE Trans Circuits Syst. 1979. - Vol. CAS - 26. -P.440-457.

28. Основы технической диагностики/ B.B. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян, В.Ф. Халчев; Под ред. П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1976.-464 с.

29. Введение в техническую диагностику/ Г.Ф. Верзаков, Н.В. Киннгг, В.И. Рабинович, JI.C. Тимонен; Под ред. К.Б. Карандеева. М.: Энергия, 1968.-224 с.

30. Козлов Б.А. Справочник по расчёту надёжности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики/Б.А. Козлов, И.А. Ушаков. -М.: Сов. Радио, 1975.-472 с.

31. Дружинин Г.В. Надёжность систем автоматики. M.: Энергия, 1967. -528 с.

32. Сотсков Б.С. Основы теории и расчёта надёжности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. М.: Высшая школа, 1970. -270 с.

33. Хазов Б.Ф. Справочник по расчёту надёжности машин на стадии проектирования/ Б.Ф. Хазов, Б. А. Дидусев. М.: Машиностроение, 1986.

34. Свами М. Графы, сети и алгоритмы/ М. Свами, К. Тхуласираман: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 455 с.

35. Пархоменко П.П. Основы технической диагностики: (Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства)/П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян; Под ред П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1981. - 320 с.

36. Бункин A.B. Справочник по оптимизационным задачам в АСУ/ В.А. Бункин, Д. Колев, Б.Я. Курицкий и др. JL: Машиностроение, 1984. - 212 с.

37. Тимонен JI.C. О построении оптимальных программ контроля работоспособности//Автометрия. -1966. №4.

38. Латинский С.М. Теория и практика эксплуатации радиоэлектронных систем/ С.М. Латинский, В.И. Шарапов, С.П. Ксёнз, С.С. Афанасьев; Под ред. С.М. Латинского. М.: Сов радио, 1970. - 432 с.

39. Шило В.Н. Диагностирование отказов систем вооружения: Краткий текст лекций. Министерство обороны СССР, 1978. - 42 с.

40. Волков B.C. Методика автоматизированного диагностического моделирования электронных устройств / Фандеев В.П., Волков B.C., Скориков И.М. // Надежность и качество. Труды международного симпозиума.- Пенза,: изд-во Пенз. Гос ун-та, 2003, с. 208.

41. Волков B.C. Диагностирование электронных узлов с применением информационных технологий // Современные информационные технологии. Труды научно технической конференции, Пенза: Пенз. Гос. технологич. акад., 2004, с. 107-108.

42. Волков B.C. Использование информационных технологий для разработки диагностического обеспечения электронных устройств / Волков B.C., Фандеев В.П., Баринов И.Н. // Технологии приборостроения. 2006. -№4.

43. Волков B.C. Модели, методы и алгоритмы оптимизации диагностирования приборов: Учеб. Пособие / Фандеев В.П., Волков B.C. -Пенза: Изд во ПТУ, 2007, 73 с.

44. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. М.: Радио и связь, 1992. - Вып.1. - 72с. - Вып.2. - 64с. - Вып.З. - 120с. - Вып.4. - 71с.

45. В.М. Курейчик Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР, Москва Радио и связь 1990.

46. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro Сар V. М.: СОЛОН, 1997. 273 с.

47. Волков B.C. Особенности машинной обработки результатов схемотехнического моделирования электронных узлов // Двенадцатая военно научная конференция. Сборник научных материалов. Часть 1. Смоленск, Изд-во Военной академии, 2005, с 110 -111.

48. В.Н. Ильин, В.Т. Фролкин, А.И. Бутко и др.; Автоматизация схемотехнического проектирования; Учебное пособие для вузов, Москва Радио и связь 1987.

49. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем. М.: Радио и связь. 1988. 560с.

50. Разевиг В.Д., Раков В.К., Капустян В.И. Машинный анализ и оптимизация электронных схем: Учебное пособие по курсам «Усилительные устройства» и «Радиоприемные устройства». М.:МЭИ, 1981. 88с.

51. М. Свами, К. Тхуласираман. Графы, сети и алгоритмы : Пер. с англ. -М.: Мир, 1984.-455 с.

52. И.Х. Сигал, А.П. Иванова Введение в прикладное дискретное программирование: модели и вычислительные алгоритмы. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.

53. Горбатов В.А. Основы дискретной математики: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высш. шк., 1986. - 311 с.

54. Кузнецов П.И. Контроль и поиск / П.И. Кузнецов, П.А. Пчелинцев, B.C. Гайденко. М.: Сов. радио, 1969. - 240 с.

55. Пархоменко П.П. Основы технической диагностики: (Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства)/П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян; Под ред П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1981. - 320 с.

56. Автоматизация диагностирования электронных устройств / Ю.В. Малышенко, В.П. Чипулис, С.Г. Шарунов; Под ред. В.П. Чипулиса. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 216 с.

57. Сердаков A.C. Автоматический контроль и техническая диагностика-Киев: Техника, 1971. -242 с.

58. Богомолов А.И. Классификация и оценка методов контроля и диагноза систем / А.И. Богомолов, В.А. Твердохлебов // Вопросы технической диагностики / Ростов, инж. строит, ин-т, 1978. - Вып. 18. - С. 3-8.

59. Согомонян Е.С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е.С. Согомонян, Е.В. Слабаков. М.: Радио и связь, 1989. - 208 с.

60. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1982. - 231 с.

61. Дэвидсон Г.Л. Поиск неисправностей и ремонт аппаратуры . М.: ДМК, 2005 544 с.

62. Волков B.C. Методы выбора проверок для обнаружения отказов / Фандеев В.П., Волков B.C., Баринов И.Н. // Надежность и качество. Труды международного симпозиума.- Пенза,: изд-во Пенз. Гос ун-та, 2006, с 234 -235.

63. Б.Н. Деньдобренко, A.C. Малика Автоматизация конструирования РЭА, Москва Высшая школа 1980.

64. К.К. Морозов, В.Г. Одиноков, В.М. Курейчик Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры, Москва Радио и связь 1983.

65. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник/Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков, М.И. Песков; Под ред. И.П.Норенкова. М.: Радио и связь, 1986. 368с.

66. Диалоговые системы схемотехнического проектирования/ В.Н. Анисимов, Г.Д. Дмитриевич, К.Б. Скобельцын и др.; Под ред. В.Н. Анисимова. М.: Радио и связь, 1988.288с.

67. ГОСТ 20417-75. Техническая диагностика. Общие положения о порядке разработки систем диагностирования. М.: Изд-во стандартов, 1975.-4 с.

68. ГОСТ 34.003 90 Информационная технология.

69. Новиков Ф.А., Дискретная математика для программистов. -СПб., 2002 302с.

70. Пашковский Г.С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА / Под. ред. И.А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1981. - 280 е., 101.

71. Джейкокс Дж. Руководство по поиску неисправностей в электронной аппаратуре: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 176 с.

72. Хачиян Л.Г. Полиномиальные алгоритмы в линейном программировании // ДАН СССР. 1979. - Т.244, №5. - С.1093-1096.

73. Glass В. An optimum policy for the detecting a fault in a complex system. Oper. Res., 1959, v.7, № 4, p. 468 - 477.

74. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.:Мир, 1979.- 420с.

75. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. — М.: МЦНМО, 2001.

76. Шень А. Программирование: теоремы и задачи. — М.: МЦНМО,1995.

77. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М., Мир, 1965.

78. Липский В. Комбинаторика для программистов / В. Липский. М.: Мир, 1988

79. Сачков В.Н Введение в комбинаторные методы дискретной математики / В.Н. Сачков. М.: Наука, 1982

80. Бейко И.В., Бублик Б.Н., Зинько П.Н. Методы и алгоритмы решения задач оптимизации. Киев : Вища школа, 1983.

81. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988.128с.

82. Сухарев А.Г. Курс методов оптимизации. / А.Г. Сухарев, А.В. Тимохов, В.В. Федоров. М.: Изд во Наука, 1986

83. Hoen A.J., Saltz Е. Mathematical models for the determination of of efficient troubleshooting routes. IRE, Trans., 1958, № 7, p. 1-14.

84. Lower E.L., Wood D.E. Branch and Bound methods: a survey. - Oper. Res., 1966, vl4, № 4, p 699 - 719.

85. Sandelius M. An optimal search procedure. Amer. Math. Mounthly, 1961, v.68, №2, p.133-134.

86. Ulrich M., Cubat L., A generalized approach to faultfinding procedures. -Kybernetica, 1966, v. 2, № 1, p.48 53.

87. Zimmeran S. An optimal search procedure. Amer. Math., Mounthly, 1959, v. 66, p. 690-693.

88. Land A. H., Doig A. An automatic method of solving discrete programming problems. Econometrica, 1960,28, p. 497 - 520.

89. ГОСТ 21623-76. Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения-М.: Изд-востандартов, 1976. -18 с.