Согласно [1,15] алгоритм технического диагностирования (контроля технического состояния) (Algorythm of technical diagnosis) по ГОСТ 20911-89 - совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования (контроля). Алгоритм диагностирования (контроля) устанавливает состав и порядок проведения элементарных проверок объекта и правила анализа их результатов. Элементарная проверка определяется рабочим или тестовым воздействием, поступающим или подаваемым на объект, я также составом признаков и параметров, образующих ответ объекта на соответствующее воздействие. Конкретные значения признаков и параметров, получаемых при диагностировании (контроле), являются результатами элементарных проверок или значениями ответов объекта. Различают безусловные алгоритмы диагностирования (контроля), у которых порядок выполнения элементарных проверок определен заранее, и условные алгоритмы диагностирования (контроля), у которых выбор очередных элементарных проверок определяется результатами предыдущих. Если диагноз составляется после дополнения всех элементарных проверок, предусмотренных алгоритмом, то последний называется алгоритмом с безусловной остановкой. Если же анализ результатов делается после выполнения каждой элементарной проверки, то алгоритм является алгоритмом с условной остановкой.

При безусловном алгоритме задают одну фиксированную последовательность проведения проверок: информация о техническом состоянии независимо от результатов проверки поступает и обрабатывается последовательно (исследуется общее техническое состояние машины, обычно используется для мониторинга функционального диагностирования). Диагноз может быть поставлен после осуществления всей последовательности проведения проверки.

Условным алгоритмом диагностирования называют последовательность выполнения проверок, зависящую от результатов предыдущего анализа проверок (т. е. направленного действия). Диагноз может быть поставлен до реализации всей последовательности проверок, предусмотренных условным алгоритмом (в целях экономии времени осуществляется оперативный поиск дефектов).

Формами задания алгоритмов диагностирования являются графические, аналитические, в виде логических схем, табличные или другие описания функционирования, реализующих эти алгоритмы средств диагностирования (а также для сложных машин (автоматов) используют специальные формализованные языки ЭВМ).

Рис. 11.1. Классификация алгоритмов диагностирования

На рис. 11.1 приведена классификация алгоритмов диагностирования.

В системах рабочего диагностирования последовательность реализации элементарных проверок алгоритма диагностирования определяется рабочим алгоритмом функционирования объекта.

Для построения алгоритма технического диагностирования некоторого объекта необходимо иметь описание объекта, принципы его функционирования и поведения в исправном и неисправном состояниях. Такое формальное описание в аналитической, табличной, векторной, графической или в другой форме называется моментальной моделью объекта диагностирования. Математическая модель (ММ) может быть задана в явном и неявном виде. Явная ММ объекта диагностирования представляет собой совокупность формальных описаний его исправного состояния и всех возможных неисправных состояний. Неявная ММ объекта диагностирования содержит одно формальное описание объекта, чаще всего его исправного состояния, по которому в дальнейшем можно построить любые модели неисправных модификаций. Исправный или неисправный объект может быть представлен как диагностическая система, состояние которой в любой момент времени определяется значениями входных, внутренних и выходных параметров. При этом стоит определить, что наиболее достоверным будут те параметры, которые получают в диагностическом состоянии объекта.

В любом сложном объекте можно выделить достаточное число узлов, которые можно представить как отдельные законченные блоки, взаимосвязанные и взаимозависимые между собой.

Выход из строя одного из блоков влияет на работоспособность и техническое состояние другого блока. Построению диагностической модели должны предшествовать различные исследования, в результате которых необходимо выяснить структуру объекта, выполняемые функции блоков и объекта в целом, режим работы, состав элементов и связи между ними, наличие обратных связей и возможность их разрыва на время их диагностирования, признаки и параметры нормального их функционирования, рабочие сигналы, диапазон изменения параметров при нормальном функционировании, характерные отказы элементов и их комбинации. Наличие узлов регулирования объекта диагностирования можно представить в аналитической, графической, векторной или табличной формах (рис. 11.2). Обозначим символом X-мерный вектор, компонентами которого являются значения n входных переменных . Аналогично Y является m-мерным вектором значений m внутренних переменных , а Z – k-мерным вектором значений k выходных функций .

Рис. 11.2. Диагностическая модель объекта диагностирования

Выходная функция  является математической моделью исправного объекта. При этом  выражает начальное значение внутренних переменных параметров объекта а t – фактор времени.
В процессе работы объекта происходит изменение внутренних переменных и возможно появление одиночных или кратных отказов. Под одиночной неисправностью понимают элементарный отказ, не являющийся совокупностью более мелких незначительных неисправностей. Кратная неисправность представляет собой совокупность одновременного появления двух и более одиночных неисправностей. Объект диагностирования, находящийся в i-неисправном состоянии, реализующийся системой передаточных функций , и является математической моделью i-неисправного объекта.

Наиболее общий характер имеет модель ОД в виде таблицы функций неисправностей (ТФН) (табл. 3).

Таблица 3. Таблица функций неисправностей

Эта таблица – явная модель и может быть построена для объекта диагностирования любой физической природы. ТФН содержит всю необходимую информацию для получения диагностических тестов, которые находят с помощью специальной математической обработки.

Объект диагностирования может находиться как в исправном, так и в одном из возможных неисправных состояний. Множество технических состояний ОД обозначим символом , где индекс 0 соответствует исправному состоянию, а индексы 1, 2, ..., К – одному из К неисправных состояний.

Под элементарной проверкой понимают сравнение измеренного значения диагностического параметра с областью допустимых значе­ний. Каждая элементарная проверка характеризуется значением воздействия, поступающего (или подаваемого) на объект, и ответом (реакцией) объекта на это воздействие. Если значение диагности­ческого параметра находится в пределах области допустимых значе­ний, то говорят, что реакция ОД допустима, в противном случае реакция ОД недопустима.

Обозначим множество всех допустимых элементарных проверок символом

, а множество результатов проверок – символом

. При этом если реакция ОД, находящегося в i-м техническом состоянии, на проведение j-й проверки допустима, то результат , в противном случае ,. Такая формализация позволяет использовать двоичные ТФН как для дискретных, так и для непрерывных ОД.

Таблица, в которой строкам соответствуют определенные тех­нические состояния из множества технических состояний S, а столбцам – элементарные проверки из множества проверок П, назы­вается таблицей функций неисправностей (табл. 3). В клетке таб­лицы, находящейся на пересечении i-й строки и j-го столбца, за­писывается результат j-й проверки для i-го технического состоя­ния (1 или 0). Для удобства проведения дальнейших преобразований с ТФН принято составлять множество проверок П таким образом, чтобы в исправном состоянии (s0) результаты всех проверок были равны 1.

ТФН может быть получена различными способами, например, с помощью аналитических или логических диагностических моделей ОД. Если такие модели отсутствуют, то ТФН может быть получена экспериментально путем моделирования соответствующих неисправных состояний ОД и контроля его диагностических параметров. При та­ком подходе можно рассматривать таблицу функций неисправностей как некоторую универсальную и достаточно абстрактную модель объ­ектов диагностики, охватывающую практически все реальные техни­ческие системы.