Устройство для профилактической диагностики

386399 Соиз Советских Социалистических Республикйомитет по делам иэобретеиий и открытий при Совете Мииистрое СССРУДК 681.327.17(088.8) Авторыизобретения рт-Умеров и Ю, М. Монашкин В. Украинский заочный политехнический институт Заявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСДИАГНОСТИКИ Устройство предназначено для профилактической диагностики с прогнозированием наступления неиспраиюстей контролируемых объектов. В частности, это устройство может быть применено для прогнозирования рабо тоспособности блоков или элементов автоматических систем.Известны проверочные устройства, предназначенные для отыскания неисправных элементов в сложных автоматических системах. Ис ходной информацией для этих устройств слу-, жит в основном выполнение заданных тестов для отдельных элементов и всей системы в целом. Эта информация сопоставляется с допустимыми для контролируемого узла зонами 15 нормальной работы, Результатом осуществления контроля является обнаружение места локализации отказа. Такие проверочные устройства не могут заранее обнаружить приходящий в негодность элемент, и, следователь но, предотвратить отказ системы в целом.Существуют также методы и устройства, позволяющие предсказать возможный отказ. К этим устройствам относится аппаратура, работающая по методу граничного контроля 25 по назначенным отклонениям, Эта аппаратура позволяет своевременно обнаружить снизивший свою надежность элемент и не допустить его отказа в системе. Однако при этом не указывается вероятность наступления от каза на определенном отрезке времени, что во многих случаях может привести к необоснованной замене элементов, Кроме того, при неизвестных вероятностях отказов нельзя установить оптимальный график замены элементов.Известно также автоматическое проверочное устройство, которое способно прогнозировать наступление отказа контролируемого объекта лишь при постоянной и .сильно ограниченной длине учитываемой предыстории. Это значительно снижает область применения такого устройства.Целью изобретения является повышение точности прогноза отказов аппаратуры вследствие учста неограниченной длины учитываемой предыстории, расширение области применения устройства, а также упрощение структуры его.Указанная цель достигается тем, что устройство содержит коммутатор, блоки оперативной и внешней памяти. Входы коммутатора подключены соответственно к выходу функционального блока вычисления вероятностных параметров. Выходу блока внешней памяти, одному из входов блока оперативной памяти и выходу блока вычисления квадрата разности, один выход коммутатора - к соответствующему входу функционального блока вычисления вероятностных параметров, дру.о 55 60 65 гой выход в к одному из входов блока оперативной памяти, один выход которого соединен с соответствующим входом функционального блока вычисления вероятностных параметров, другой выход - через сумматор к одному входу блока внешней памяти, третий выход - к другому входу блока внешней памяти. Выходы блока управления подключены к управляющим входам коммутатора и блока внешней памяти, выход которого соединен со входом блока вычисления интеграла вероятностей,На чертеже показана схема предлагаемого устройства для профилактической диагностики.Схема содержит блок обегающего контроля 1, служащий для коммутации контролируемых объектов, функциональный блок 2, вычисляющий вероятностиые параметры, блок 3 вычисления квадрата разности измеренного и предсказанного значения определяющего параметра, блок 4 оперативной памяти, предназначенный для временного хранения результатов обработанной информации, блок б внешней памяти, служащий для хранения предыстории контролируемых объектов, коммутатор б, осуществляющий функцию связи блока оперативной памяти с функциональным устройством, блок управления 7, управляющий работой устройства, сумматор 8, служащий для подсчета необходимого количества измеренных и предсказанных значений определяющего параметра, блок 9 вычисления интеграла вероятностей и регистратор (цифропечатающее устройство) 10, служащий для выдачи результата в цифровой форме.Все блоки составляющие предлагаемое устройство могут быть реализованы на базе известных элементов и узлов цифроаналоговых вычислительных машин.В предлагаемом устройстве функциональный блок 2 вычисления вероятностных параметров выполняет вычисление параметров на основе применения рекуррентных соотношений вида: по которому определяются параметры, представляющие реализацию многомерной случайной функции состояния контролируемого объекта,рУ (у1)- измеренное значение определяемого параметра в(Лг+ 1)-й точке,1 Ч - количество предсказаний,ть т - целочисленные значения, которые зависят от экстраполируемой функции,1 п, У+ - числовые величины, опРеделяющие реализацию многомерной случайной функциисостояния контролируемогообъекта в и-ой и (и+ 1)-ойточках. 5 1 О 15 2 О 25 Зо 4Это дает возможность охарактеризовать учитываемую предысторию величинами, достаточными для выполнения линейной экстраполяции по методу наименьших квадратов. Замена экстраполятора функциональным блоком позволила упростить всю структуру устройства профилактической диагностики за счет многократного использования элементов. Кроме того, применение функционального устройства позволяет в Е раз уменьшить требуемый объем внешней памяти,Работа предлагаемого устройства осуществляется в следующей последовательности.Информация о значении параметра Ухарактеризующего текущее (в и-й момент времени) значение функции состояния контролируемого объекта, через блок обегающего контроля 1 поступает на функциональный блок 2 и блок 3 вычисления квадрата разности. Последующая работа устройства на протяжении всего периода вычисления прогнозирующего значения определяющего параметра осуществляется в течение шести тактов. В первом такте с блока 5 через коммутатор б в блок 4 записывается номер предсказания и. Во втором такте с блока б через коммутатор б поступает параметр а, характеризующий предысторию, в функциональный блок 2, где вычисляется его ап+, значение по формулеииап -г ап +л 1 и+1 где аи а+ - числовые величины, определяющие реализацию многомерной случайной функции состояния контролируемого объекта в и-ой и (и+1) -ой точках.У, - измеряемое значение определяющего параметра контролируемого объекта в и-ой точке. В третьем такте, аналогично предыдущему,вычисляется значение параметра л 21 п и -1 - 7 +В четвертом такте с блока б через коммутатор б записывается в блок 4 параметр Ъ".и, характеризующий предсказанное значение определяющего параметра в и-ой точке, и вычисляется квадрат разности (Т, - У) в блоке 3. В пятом такте с блока б через коммутатор б поступает в блок 2 параметр о, характеризующий точность (дисперсию) предсказания параметра в и-ой точке, одновременно с этим в блок 2 с выхода блока 3 через коммутатор б поступает величина (Т - Уп), в результате чего вычисляется параметр2 2 л+1 (и и) п.г - фпл2 л+2 характеризующий точность параметра в5В шестом такте параметры ал,.гул.н с выхода блока 4 подаются через коммутатор б на вход блока 2, в котором вычисляется параметри+21 л+1 - (Тл+1 - пл+2) + 1 л 11п - 1 3863996о,+, - точность (дисперсия) предсказанияопределяющего параметра в (и+1) точке.Результат вычисления регистрируется цифропечатающим устройством 10.ехр - 2 пУо характеризующий предсказанное значение определяющего параметра в (и+1) точке.В конце каждого такта осуществляется запись вычисленных параметров в блок 4 через коммутатор б, Задание тактов производится блоком управления 7. После окончания вычисления всех параметров командой блока управления 7 осуществляется ввод параметров ал ь 1"л.ь о . из блока 4 в блок 9 и одновременно передача параметров кль ул+ь о,+, из блока 4 в блок 5.Количество предсказаний и после каждого цикла вычислений увеличивается на единицу. Это осуществляется сумматором 8, поэтому после каждого цикла в блок 5 с сумматора 8 записывается число (и+1), Вычисление вероятности выхода из строя контролируемых объектов в блоке 9 в каждом цикле определяется соотношением тдоп ехр - 2 "У О где р - вероятность выхода контролируемого параметра из зоны допуска,1"доп - допустимое значение определяющего параметра контролируемого объекта, У - измеренное значение определяющего параметра в и-ой точке,Ъ",. - предсказанное значение определяющего параметра в (и+1) -ой точке,10 15 20 25 Зо 35 40 Предмет изобретения Устройство для профилактической диагностики, содержащее блок обегающего контроля, выход которого соединен с одним,из входов функционального блока вычисления вероятностных параметров и входом блока вычисления квадрата разности, сумматор, блок управле. ния и последовательно соединенные блок вы. числения интеграла вероятностей и регистратор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства,и повышения точности прогноза отказов диагностируемой аппаратуры, устройство содержит коммутатор, блоки оперативной и внешней памяти, причем входы коммутатора подключены соответственно к выходу функционального блока вычисления вероятностных параметров, выходу блока внешней памяти, одному из входов блока оперативной памяти и выходу блока вычисления квадрата разности, один выход коммутатора - к соответствующему входу функционального блока вычисления вероятностных параметров, другой выход - к одному из входов блока оперативной памяти, один выход которого соединен с соответствующим входом функционального блока вычисления вероятностных параметров, другой выход - через сумматор к одному входу блока внешней памяти, третий выход - к другому входу блока внешней памяти; выходы блока управления подключены к управляющим входам коммутатора и блока внешней памяти, выход которого соединен со входом блока вычисления интеграла вероятностей.