ЭЛЛИПСОИДАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ ОБЛАСТИ ДОПУСКОВ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

А.М. Винограденко; А.В. Пасхальный

А.М. Винограденко Военная академия связи им. С.М. Буденного МО РФ
А.В. Пасхальный Войсковая часть 84841

Ключевые слова: Робототехнический комплекс, техническое состояние, контролируемые параметры, выбросы, случайное событие, область допусков, корреляция, система массового обслуживания

Аннотация

Анализ методов расчета эксплуатационных допусков на параметры радиоэлектрон-ных систем показал отсутствие учета требований к допустимым значениям показателя качества системы, характеризующей робототехнические системы (комплексы), а также допущение значительной методической погрешности, возрастающей с увеличением числа контролируемых параметров. Цель статьи – исследование зависимости между контроли-руемыми параметрами многопараметрического робототехнического комплекса для уменьшения числа отказов за счет коррекции допусков на параметры. Предложено в ма-тематической модели технического состояния робототехнического комплекса при оценке результатов измерений учитывать корреляцию выходных параметров. Потребность в коррекции (согласовании) допусков на параметры обусловлена тем, что один параметр, находясь в допуске, за счет связи с другим параметром, может увести последний за поле допуска. Для учета корреляции параметров предложено использовать область неопреде-ленности (область допусков), так как другие методы (например, метод назначения незави-симых интервалов на каждый параметр в отдельности) не позволяют учитывать корре-ляцию параметров радиоэлектронных систем, что приводит к снижению достоверности результатов контроля. Для оценки состояния робототехнического комплекса в простран-стве параметров необходима информация о границе области неопределенности, которая может быть задана в виде множества граничных точек или в виде гиперповерхностей. Область неопределенности аппроксимируют эллипсоидом, так как метод эллипсоидов наиболее применим для решения задач обработки неточных измерений величин контроли-руемых параметров робототехнических комплексов. Проведено построение области неоп-ределенности, исходя из ее представления начальным множеством возможных значений n-мерного оцениваемого вектора выходных параметров, характеризующего техническое состояние робототехнического комплекса, принимающего произвольные значения из эллип-соида. Произведен расчет вероятности выходов (выбросов) контролируемых коррелиро-ванных параметров за пределы области неопределенности интегрированием плотности рас-пределения по этой области. Определена зависимость частоты выбросов от вероятности выбросов, определенной в виде вероятности непопадания в эллипс рассеяния коррелированных параметров на основе методов теории случайных процессов. Проведено моделирование про-цесса поступления сигналов, характеризующих техническое состояние робототехнического комплекса, как системы массового обслуживания, на вход которой поступают аварийные сигналы в виде случайных заявок (требований) на обслуживание в соответствующих каналах, роль которых в системах контроля выполняют контроллеры. Динамика изменения порогов определяется заявками на обслуживание с интенсивностью пропорциональной частоте вы-бросов. Таким образом, показана возможность повышения эффективности функционирова-ния систем контроля за счет организации адаптивного изменения допусков коррелирован-ных параметров методами теории массового обслуживания.

Литература

1. Будко П.А., Винограденко А.М., Кузнецов С.В., Гойденко В.К. Реализация метода много-уровневого комплексного контроля технического состояния морского робототехнического комплекса // Системы управления, связи и безопасности. – 2017. – № 4. – С. 71-101.
2. Будко П.А., Жуков Г.А., Винограденко А.М., Гойденко В.К. Определение аварийного со-стояния морского робототехнического комплекса по многоэтапной процедуре контроля на основе использования вейвлет-преобразований // Морская радиоэлектроника. – 2016. – № 4 (58). – С. 20-23.
3. Федоренко В.В., Винограденко А.М., Самойленко В.В., Самойленко И.В., Шарипов И.К. Минимизация области параметрической неопределенности для ремонтируемой системы // Матер. XXI Международной конференции «Мягкие вычисления и измерения» (SCM'2018). – СПб.: ГЭТУ «ЛЭТИ», 2018. – С. 35-38.
4. Abramov O.V, Dimitrov B.N. Reliability design in gradual failures: a functional-parametric approach // Reliability: Theory&Application. – 2017. – Vol. 12, No. 4 (47). – P. 39-48.
5. Abramov O.V. Choosing Optimal Values of Tuning Parameters for Technical Devises and Systems // Automation and Remote Control. – 2016. – Vol. 77, No. 4. – P. 594-603.
6. Chernousko F.L. State Estimation for Dynamic Systems. – Boca Raton: CRC Press, 1994. – 304 p.
7. Федоренко В.В. Оптимизация восстановления технической системы управления в усло-виях неопределенности ее состояния // Информационно-управляющие системы на же-лезнодорожном транспорте. – 2001. – № 4. – C. 56-58.
8. Винограденко А.М. Эллипсоидальная аппроксимация областей параметрической неоп-ределенности технического состояния РТК // Робототехника и техническая кибернетика. – 2018. – № 3 (20). – С. 53-60.
9. Винограденко А.М., Федоренко В.В. Оптимизация области параметрической неопределенности контролируемого радиоэлектронного оборудования // Мягкие измерения и вы-числения». – 2018. – № 2 (3). – С. 10-18.
10. Пасхальный А.В., Гальвас А.В. Эллипсоидальная аппроксимация области неопределенности по результатам контроля технического состояния телекоммуникационных систем // Сб. статей по результатам I международной научно-технической конференции, Сев-КавГТУ, 2004. – С. 387-392.
11. Пасхальный А.В. Применение эллипсоидальной аппроксимации области допусков на параметры средств связи // Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики: Сб. статей по материалам V Международной НПК, Новочеркасск, 1 октября 2004 г.: В 2 ч. ЮРГТУ (НПИ). – Новочеркасск, 2004. – С. 40-41.
12. Тихонов В.И. Выбросы случайных процессов // Успехи физических наук. – 1962. – Т. LXXVII. – Вып. 3. – С. 449-480.
13. Тихонов В.И., Хименко В.И. Выбросы траекторий случайных процессов. – М.: Наука, 1987. – 304 с.
14. Вероятностные методы в вычислительной технике / под ред. А.Н. Лебедева и Е.А. Чернявского. – М.: Высшая школа, 1986. – 312 с.
15. Федоренко И.В. Двухэтапный алгоритм обработки сигналов тревоги в многоканальной измерительной системе // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2011. – № 5. – С. 20-23.
16. Винограденко А.М., Федоренко И.В., Гальвас А.В. Многофазная организация обслуживания в информационно-телеметрических системах // Информационные системы и техно-логии. – 2010. – № 3. – С. 121-125.
17. Федоренко В.В., Федоренко И.В., Сукманов А.В. Модели поэтапного формирования пакетов телеметрической информации // Автоматизация, телемеханизация и связь в неф-тяной промышленности. – 2014. – № 10. – С. 39-43.
18. Ryzhikov Y.I. Computer simulation of queuing systems: Lectures. – SPb.: VKA im. A.F. Mozhaiskogo, 2007. – 164 p.
19. Ryzhikov Y.I. Mean Waiting and Sojourn Times in Multichannel Priority Systems // Inf. and Control Syst. – 2006. – No. 6 (25). – P. 43-49.
20. Клейнрок Л. Принципы и уроки пакетной связи // ТИИЭР. – 1978. – № 11. – С. 30-43.