Устройство для определения комплекта запаса технической системы

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А е 8 О 4 С 06 Р 15/46 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ ханце УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКТА ЗАПАСА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано дпя определения количества запасных блоков сложных технических систем. Цель изобретения - повышение точности определения количества запасных элементов, Устройствосодержит блоки 1,-1 дифференцирования, сумматоры 2, 10, блоки 3-37,-7 деления, блоки 4,-4, 9,-9 умножения, блоки 5, -5, и б задания постоянных коэффициентов, блоки 8,-8выделения целочисленного значения,блоки вычитания, ключи, коммутаторыи логические элементы. Существо предложения заключается во введении до"полнительных блоков выделения цецелочисленного значения 24,-24 блоков деления 23,-23, блоков умножения 25, -25, позволящцих определитьвес каждого элемента дпя распределения остаточной стоимости, компараторов 261-26 я генератора линейно изменяющихся импульсов, которые производят ранжировку элементов по этомувесу, а также блока коммутации 28 иивторых блоков коммутации, которые производят сравнение стоимостиданного элемента с остатком стоимости и разрешают или запрещают .ихвключение в запасные. 5 ил.1399772 Составитель С. Демиденкоа Техред А.Кравчук Корректор Г. Реш актор А, Ле д,. 41 изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор Проектна Заказ 2668/50 Тирак 704 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписное комитета СССР открытий кая наб.,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения количествазапасных блоков технической системы- т;равно И =- . Поскольку значения 30 ч=% 1 ш могут оказаться нецелочисленными,на первом этапе оптимизации выбирается шД, а затем оставшаяся частьсуммарной стоимости С ц сравниваетсяв первую очередь с С, блока, у которого произведение отношения весаэлемента данного типа к его стоимости)на нецелочисленный остаток элементов9 того типа будет наибольшим: 40 Е ., Е 3 Ь; = - - а;р Ь = - , а С,С;Ь = - аЕлиф6 45 Сгде а - нецелочисленная часть1т. е. остаток элементов -готипа. Если выпопняется условие С и ) С;,то в комплект запаса добавляется один блок х-го типа, если выполняется СС;, то проверяется условие 55 Аналогичным образом производится проверка для всех остальных блоков.с учетом их влияния на скорость изменения ее определяющего параметраЦель изобретения - повышение точности устройства.Сущность изобретения состоит в 10 том, что аппаратурными средствами по значению определяющего параметра Р(Х .Х) как функций значений сигналов на выходах конструктивных блоков технической системы определя ется скорость изменения ее определяющего параметра в зависимости от состояния конструктивного блока, вычис. ляется вес (Е,) каждого блока по степени его влияния на скорость (т;) 20 изменения определяющего параметра.Если ч, то Е;Е , Известно, что при заданной суммарной стоимости запасов (С .) опгимальным распределением ее между элементами является 25 распределение ш, = С Е,ш;:= колйчество запасных блоков при этом Для -го элемента количество возможных операций равно 2 (С) С;,С,С; ), для 1-го элемента 2 ( СС иГ; ), для и-го элемента 2 ,На фиг. 1-3 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на Фиг, 4 - функциональная схемапервого блока коммутации; на фиг. 5 -функциональная схема второго блокакоммутации.Устройство содержит блоки 1, - 1,дифференцирования, первый сумматор 2,первые блоки 3, -3деления, первыеблоки 4,-4 умножения, первые блоки5,-5 п задания постоянного коэффициента, второй блок 6 задания постоянного коэффициента, вторые блоки7, -7деления, блоки 8,-8 выделенияцелочисленного значения, вторые блоки9,-9умножения, второй сумматор 10,первый бдок 11 вычитания, блоки 12, -12сравнения, блок 13 задания единичного напряжения, первые ключи 14, -14, третьи сумматоры 15,-15, аналого-цифровые преобразователи 16,-16,блоки 17,-17 п индикации, первые элементы НЕ 18,-18 первые элементы И19 -19, аналоговые коммутаторы 20"20 , вторые блоки 21 -21 вычитания,вторые элементы И 22 -22, третьиблоки 23,-23деления, блоки 24,-24выделения нецелочисленного значения,третьи блоки 25,-25умножения, компараторы 26,-26, генератор 27 линейно изменяющегося напряжения, первыйблок 28 коммутации и пвторых блоков коммутации 29 -29.Первый блок 28 коммутации содержит вторые ключи 30, -30, третьи ключи 31, -31, вторые элементы НЕ 32, -32 , первые элементы ИЛИ 33, -33,шестые ключи 34,-34 и первый дешифратор 35.Второй блок коммутации 29 состоитиз четвертых ключей 36,-36, третьихэлементов И 37,-37, третьих элементов НЕ 38,-38, пятых ключей 39,-39четвертых элементов НЕ 40,-40, вторых элементов ИЛИ 41-41 п, одновибраторов 42-42, седьмых ключей 43 -43 и и второго дешифратора 44,Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии в блоки 1, - 1 записаны значения Р(Х,Х), в блоках 5,-5установлены напряжения. -У пропорциональные СС, в блоке 6 установлено напряжение, пропорциональное С . После включения устройства напряжейия на выходах8T блоков 1, - 1 пропорциональны ЭГ- соответственно, Напряжения с выахходов блоков 1 - 1 поступают на входы О сумматора 2С его выхода напряжение,ЗРпропорциональноед подается на1:вторые входы блоков 3,-3. На первые 5входы блоков 3,-3 подаются напряжедУния, пропорциональные, и, следо 1вательно, на их выходах напряжениеар уа 2 Опропорционально частному /Е;, т.е. пропорционально тому весу, с которым -й блок влияет на скорость изменения определяющего параметра, 25 Таким образом, напряжение на выходе блоков 3,-3 пропорционально их значимости в сложной системе. Напряжения с выходов соответствующих блоков 3, - 3поступают на вход первого сомножи- зо теля соответствующих блоков 4,-4, на вторые входы которых с блока 6 подается напряжение Б , Тогда с выходов блоков .4,-4снимаются напряжения, пропорциональные Е; С , т.е.35 напряжения, пропорциональные той части суммарной стоимости комплекта запаса, которая отводится для комплектации -х блоков. В блоках 7 -7 это напряжение делится на напряжение 4 О пропорциональное С и подаваемое на вход второго сомножителя блоков 7, - 7 с блоков 5-5. Таким образом, на выходах блоков 7-7 напряженкеЕ;онально- необходи 45С;мому количеству запасных блоков -го вида. Это значение может быть нецелочисленным. Поэтому в блоках 8,-8выделяются напряжения, пропорциональные 5 О целой части и перемножаемые в соответствующих блоках 9, -9 с,напряжением 0 1 соответственно, С выходов блоков 9,-9эти напряжения поступают на соответствующие входы сумматора 10, на выходе которого напряжение 1 ., пропорционапьно суммарной стоимости целочисленного количества запасных блоков для сложной технической аистемы. Напряжения .1 иУ подаются на соответствующие входыблока 11, напряжение на выходе которого равно разности И -Упропорциональной разности между суммарнойдопустимой стоимостью комплекта запаса и суммарной стоимостью целочисленного количества запасных блоков всехтипов, Оставшаяся часть стоимостиУ , = Б - Б используется для дополнительного комплектования запасовблоками, для которых выполняется условие . , ЦНа первые входы блоков 23 -23поступают напряжения с выходов соответствующих блоков 3,-3 , пропорциональные Е , на вторые входы блоков 23, - 23поступают напряжения Б - 15 5 пропорциональные С;, с выходов блоков 5,-5 . На выходе блоков 23,-23напряжения равны отношению веса данного элемента к его стоимости Е,/С;. Эти напряжения поступают на входы первых сомножителей блоков 25,-25. В блоках 24,-24выделяются напряжения, пропорциональные нецелочисленнойЕ;части от - количества запасС,ных блоков -го типа, которые затем перемножаются в соответствующих блоках 25,-25с соответствующими величинами напряжений Е;/С полученными на выходах блоков 23,-23, С выходов блоков 25,-25 и напряжения, пропорциЕ;ональные произведению ва= ЬСф1поступают на первые входы соответствующих компараторов 26, -26, На втоные входы компараторов поступает напряжение с генератора 27. В моменткогда напряжение, поступающее с блока 27 на второй вход компаратора 26;, станет равно напряжению, пропорциональному величине Ь;, которое больше Ь , Ь, и т,д., компараторсработает и на его выходе появится напряжение логической единицы Б 6оментсработает компаратор 26 ф 6 , - 26 К. На их выходах появится напряжение У , У 6 соотвеэственно,фСообразно с очередностью появления напряжений Уь -Б 2 ь с выходов компараторов 26,-26 они подаются на инФормационные входы соответствующих третьих 31, - 31 и пятых 39-39 п ключей. На инФормационный вход ключа1399772 6торого присутствует потенциал 0так как выполняется условие С) С;,Следовательно, на выход коммутатора20, будет скоммутировано напряжениес выхода блока 21 пропорциональноеразности С "С;. Это напряжение срав.нивается в блоке 12 в момент Сснапряжением ч 1., пропорциональным С ,0 Если выполнЯетсЯ Условие С нС;,то на выходе блока 12присутствуетпотенциал "0", ключ 14, закрыт, и вблоке 17 отобразится количество запасных блоков х-го вида, равное знаБ чению в блоке 8,. С выхода блока 18,потенциал "1" подается на второйвход коммутатора 20 следовательно,на его выходе будет скоммутированонапряжение 11, пропорциональное С, .0 В момент С на выходе компаратора 26появится напряжение "1", которое науправляющий вход 30 не поступает,так как,все ключи 31, -31 закрыты.Это напряжение поступает на вход клю 26 ча 39 блока коммутации 29. В этовремя на информационном входе ключа.39; имеется напряжение "1" 116, . Напряжение "1" на вход ключа 36; попасть не может - он закрыт, Так как30 в момент С на всех входах элемента41 будут нули, то элемент 40; инвертирует их в единицу. Ключ 39 открыт,напряжение 116 проходит на первыйвход элемента 37 и также через одноЗ 5 вибратор 42 поступает на элемент 38блока 29, где инвертируясь в ".0",закрывает ключ 36через элемент 37тем самым запрещая последующее сравнение С в блоках 12 ;12. С выхода40 элемента 37 блока 29 напряжениепоступает на управляющий вход26ключа 43 , разрешая прохождение напряжения Пв , которое поступает на3второй вход сумматора 15 . Напряже 45 ние Ут. постУпает также на соответствующии вход дешифратора 44, с выхода которого напряжение подается навторой вход блока 17 з. Отображаетсяпорядковый номер элемента ЗИП,50 31; приходит единичное напряжениена всех входах элементов ИЛИ ЭЭ, 33 присутствуют 0, так как на выходах всех остальных компараторов 26, кроме 26;, напряжение отсутствуетБлоки 32-32инвертируют их впоступающие на управляющие входы ключей 31 -31, Поскольку в момент С, только на входе 31; имеется напрк;жение, то на его выходе появится "1", которая подается иа управляющий вход ключа 30;, на управляющий вход ключа 34 , открывая его для прихода сигнала 11 на соответствующий вход дешифратора 35, с выхода которого преобразованный в числовое значение двоичный код, показывающий номер 1-го элемента, поступает на второй вход блока 17, . С выхода ключа 35, найря-. 2 жение Ц ;, пропорциональное целочисленному значению количества элементов х-го типа, поступает на второй вход сумматора 15, .Потенциал с выхода ключа 31;также приходит на все соответствующие входы элементов 33, -33, не входящих в шину х, и, инвертируясь бло" ками 32,-32в "0", закрывает все остальные ключи 31,-31. Следовательно, в момент С, только на управляющем входе ключа 30; будет напряжение, равное . Все остальные 30,-30 ключи будут заперты, и напряжение, поступающее с блока 5; и пропорцио.нальное С;, подается. на выход блока 28 и поступает на вторые входы блока 12, и блока 21. Напряжение с выхода ключа 31; подается на элемент 38;, . где инвертируется в "О" и закрывает ключ 36; через элемент 37 тем самым запрещая последующее сравнение С, в блоках 12 -,12. Если выполняется условие Ст С;, на выходе блока 12появляется потенциал "1", которыйоткрывает ключ 14 разрешая подачупотенциала "1" с блока 13 на первыйвход сумматора 15 на второй входкоторого подается напряжение ключа34 . С выхода блока 15 напряжениепосле аналого-цифрового преобразователя 16, подается на блок 17, гдеотображается оптимальное количествозапасных блоков 1-го типа, равноезначению на выходе блока 8;, увеличенному на единицу. Напряжение "1"с выхода блока 12, подается также наПервый управляющий вход коммутатора20 на втором управляющем входе хоЕсли выполняется условие У -П.ЦЬ;, то на выходе блока 12 - по" тенциал "1", который аналогичным об. разом открывает ключ 14. На блоке 17 отобразится количество запасныхаблоков, равное значению в блоке 8, увеличенному на единицу, и порядковый15 20 25 30 35 40 45 50 7 1 Зпервый вход элемента 22 , на второйвход которого подается напряжение"1" с блока 12 1. С выхода элемента22, на первый вход коммутатора 20 гподается потенциал . На втором,третьем и четвертом входе коммутатора 20 г напряжение отсутствует, таккак на втором входе элементов 22 г,22 и на выходе элемента 19 - напряжение "0"Следовательно, на выходе коммутатора 20 будет скоммутировано напряжение с выхода блока 21гпропорциональное С -С;-С , т.е. напряжение Б, -Б 5 Ч; ., Это йапряжениесравнивается в блоке 12 э в момент1: с напряжением Б. Если выполняется условие Б -(Б + 11 )13 кфустройство работает аналогичным обра"зом до тех пор, пока не нарушитсяусловие 1 и -(1; + 11 + 13+,.+11 ) ) Ь, Когда 13 с 11 навыходе коммутатора 20, скоммутйровано напряжение 11 , которое в блоке12 сравнивается с У . При выполнении условия БУ открывается3ключ 14 г и на блоке 17 отобразитсяколичество запасных блоков 1-го вида, равное значению в блоке 8, увеличенному на единицу, а также порядковый,1-й номер запасного блока,пришедший на второй вход блока 17с выхода дешифратора 44 блока 29 г.Напряжение "1" с выхода блоков 18,и 12 г подается на входы элемента 22 ги с его выхода на второй управляющий вход коммутатора 20. На остальных управляющих входах коммутатора20 напряжение отсутствует, так какна втором входе элемента 2 д , напервом входе элемента 21 и на выхо де элемента 19 г - потенциалы "0".На выходе 20 г скоммутировано напряжение с выхода блока 21 гг, равноеразности 11 п -Б 6;, которая сравнивается в блоке 12 с Б,В дальнейшем устройство работаетаналогичным образом. Если выполняется условие Б с У , то иа первыйвход блока 12 коммутируется напряжение 11 , которое сравнивается сБ . По результатам сравнения опрекделяется возможность или невозможность дополнения комплекта запасаодним запасным блоком К-го вида.В дальнейшем алгоритм работы устрой-,ства не меняется до тех пор, пока небудет проверена возможность доукомплектования по всем видам блоков. 99772 8 Формула из обр е тення Устройство для определения комплекта запаса технической системы, содер. жащее и первых блоков задания постоянных коэффициентов по числу типовзапасных блоков,и первых блоков деления, ипервых элементов НЕ, и первых элементов И, и блоков индикации, и блоков дифференцирования, и+2 сумматоров, 2 и блоков умножения, первый блок задания постоянного коэффициента, и вторых блоков деления, иблоков выделения целочисленного значения, и блоков сравнения, блок задания единичного напряжения, и первыхключей, и аналого-цифровых преобразователей, и аналоговых коммутаторов,первый блок вычитания, и групп вторыхблоков вычитания из 2блоков каждая( - порядковый номер группы) и и групп вторых элементов И нз 2 элементов каждая, выходы вторых блоков вычитания группы связаны с соответствующими первыми входами вторых блоковвычитания последующих групп, соответствующими информационными входами со"ответствующих аналоговых коммутаторов,выход каждого второго блока заданияпостоянного коэффициента соединен спервым входом соответствующего второго блока деления, с первым входом соответствующего второго блока умножения, выход каждого второго элемента И группы связан с соответству"ющим управляющим входом соответствующего аналогового коммутатора, входыкаждого второго элемента И соединеныс выходами соответствующих первыхэлементов НЕ и блоков сравнения, последний управляющий вход каждого аналогового коммутатора подключен к выходу соответствующего первого элемента И, первый вход которого через соответствующий первый элемент ЯЕ соединен с выходом соответствующего блока сравнения, подключенного такжечерез соответствующие последовательно соединенные первый ключ, третийсумматор и аналого-циФровой преобразователь к входу соответствующегоблока индикации, первые входы всехблоков сравнения, кроме первого, связавы с выходами соответствующих коммутаторов, выход первого блока вычитания соединен с первым входом первого блока сравнения, последними инФормационными входами всех коммутато 9 13997 ров и первыми входами всех последних в группах блоков вычитания, информационные входы всех первых ключей подсоединены к выходу блока задания единичного напряжения, выходы соответст 5 вующих блоков выделения целочисленноГо значения соединены через вторые блоки умножения и второй сумматор с Первым входом первого блока вычита 1 ия, второй вход которого соединен с выходом первого блока задания постонного коэффициента, связанным такжевторыми входами первых блоков умножения, первые входы которых через со ответствующие первые блоки, деления подключены к выходам соответствующих волоков дифференцирования и соответствующим входам первого сумматора, выод которого соединен с вторыми вхо- щ ами первых блоков деления, выходы ервых блоков умножения через соответтвующие вторые блоки деления подклюены к входам соответствующих блоков ыделения целочисленного значения, 25 ыход каждого первого элемента И соеинен с входом следующего первого 1 лемента И, выход первого из блоков 4 равнения,соединен с первым управляющим входом первого аналогового комму- ЗО Фатора, выход первой схемы НЕ из пер-. вой группы связан с вторым управляющим ходом первого аналогового коммутато 11 а, о т л и ч а ю щ е е с я тем, то, с целью повышения точности уст 35 фойства, в него дополнительно введены и бчоков выделения нецелочисленного значения, и третьих блоков делея, и третьих блоков умножения, и омпараторов, генератор линейно изме О Йяющегося напряжения, первый блок коммутации и и. вторых блоков коммутации, причем первые входы третьих бпоков деления соединены с выходами соответствующих первых блоков деления,45 вторые входы - с выходами соответствующих вторых блоков задания постоянных коэффициентов, выходы третьих бпоков деления соединены с первыми входами соответствующих третьих бло 50 ков умножения, входы блоков выделения неецелочисленного значения подключены к выходам соответствующих вторых блоков деления, а выходы - к.вторым вКодам соответствующих третьих блоков уйножения, выходы которых связаны с55 первыми входами соответствующих компЬраторов, вторые входы всех компаратОров связаны с выходом генератора 72 Олинейно-изменяющегося напряжения, первые информационные входы первого блока коммутации связаны с соответствующими выходами вторых блоков заданияпостоянных коэффициентов, первый блоккоммутации содержит и шин из.последо"вательно соединенных первых элементовИЛИ, вторых элементов НЕ, третьихкпючей и вторых ключей, а также имеет первый дешифратор, и шестых ключей, выходы которых объединены водин, соединенный с вторым входомпервого из третьих сумматоров, а ихинформационные входы соединены с выходами соответствующих блоков выделения целочисленного значения, выходпервого дешифратора соединен с вторым входом первого блока индикации,входы первого дешифратора и управляющие входы шестых ключей соединеныс соответствующими выходами третьихключей, информационные входы вторыхключей соединены с выходами соответствующих первых блоков задания постоянных коэффициентов, а выходы объединены и подключены к второму входупервого блока сравнения, к второмувходу первого из вторых блоков вычи"тания, информационные входы третьихключей связаны. с выходами соответствующих компараторов, входы первых элезлементов ИЛИ соединены с выходамисоответствующих третьих ключей, невходящих в данную шину, в устройствотакже введены пвторых блоков коммутации, каждюй из которых включаети шин из последовательно соединенныхвторых элементов ИЛИ, четвертых элементов НЕ, пятых ключей, третьих элементов И, четвертых ключей, а такжеи третьих элементов НЕ, и одновибраторов, п седьмых ключей, второй дешифратор, выход которого соединен свторым входом соответствующего блокаиндикации, информационные входы седьмых ключей соединены с выходами соответствующих блоков выделения целочисленного значения, выходы седьмыхкпючей объединены и соединены с вторым входом соответствующего из третьих сумматоров, выходы третьих элементов И соединены с управляющимивходами соответствующих седьмых ключей и соответствующими входами второго дешифратора, информационные входычетвертых ключей соединены с выходами соотв 6 тствуизцих первых блоков задания постоянных коэффициентов, а11 3 выходы ооъединены и подключены к второму вхдду соответствующего блокасравнения, второму входу соответствующего из вторых блоков вычитания, управляющие входы и выходы пятых ключей соединены соответственно с выхо"дами соответствующих компараторов ичерез одновибраторы с входами третьих элементов НЕ последующего иэвторых блоков коммутации, входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходамы соответствующих третьих элементов 99772 2И, не входящих в данную шину, входытретьих элементов НЕ первого иэ вторых блоков коммутации соединены с выходами третьих ключей первого блока 5коммутации, входы третьих элементовНЕ 1-го иэ вторых блоков коммутациисоединены с выходами пятых ключей(-1)-го из вторых блоков коммутации,выход каждого третьего элемента НЕ подключен к второму входу соответствующего третьего элемента И.