Устройство для моделирования вероятностного графа

(19) (Н)Ш 4 СО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРУ 1083206, кл. С 06 6 7/52, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯВЕРОЯТНОСТНОГО ГРАФА(57) Изобретение относится к областивычислительной техники, может бытьиспользовано при моделировании процессов технического обслуживаниясложных систем и является дополнительным к авт. св. В 1083206. Цельюизобретения является повьппение точности моделирования. Поставленнаяцель достигается введением в устройство последовательно соединенныхждущего мультивибратора, временногоселектора и третьего элемента ИЛИ.1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при моделировании процессовтехнического обслуживания сложныхсистем и является усовершенствованием устройства по авт. св.У 1083206,Целью изобретения является повышение точности моделирования.На чертеже изображена структурная схема устройства для моделирования вероятностного графа.Устройство содержит первый генератор 1 случайных сигналов, ключ 2,счетчик 3, первый триггер 4, первыйэлемент ИЛИ 5, элемент 6 запрета,второй триггер 7, второй генератор8 случайных сигналов, третий генератор 9 случайных сигналов, генератор10 импульсов с регулируемой частотой и скважностью, элемент НЕ 11,первый и второй элементы И 12 и 13,первый и второй блоки 14 и 15 индикации, одновибратор 16, второй элементИЛИ 17, третий триггер 18, преобразователь 19 интервала в код, преобразователь 20 кода в напряжение, компаратор 21, генератор 22 линейноизменяющегося напряжения, блок 23задания скорости обслуживания, генератор 24 входных импульсов, ждущиймультивибратор 25, временной селектор 26 и третий элемент ИЛИ 27.Устройство работает следующим об- азом.Сигналом от одновибратора 16 устройство устанавливается в исходное со, стояние и одновременно возбуждается генератор 24. Генератором 24, выполненным, например, в виде генератора пачки импульсов, определяется объем выборки И, задаваемой, например, следующим соотношением;И = 10где И - число импульсов в выборке;- число десятичных разрядов счетчиков как первого, так и второго блоков индикации. Эти счетчики через дешифраторы с цифровыми индикаторами, запятая на которых устанавливается на и десятичных разрядов влево, начиная с младшего разряда. Причем, первый блок 14 индикации фиксирует за выборку И вероятность Р выполнения случайного объема работ, а блок 15 индикации - вероятность Я = 1 - Р.С приходом каждого импульса от генератора 24 триггер 4 по единично 40 ИР1ИТ М при45 а вероятность 0 - 1; = 1 - Р.Процесс отказов и восстановленийс учетом устранения разрегулировкисистемы, представленной графом,моделируется сменой состояния триггера 7. При поступлении на нулевойвход триггера 7 импульса от генерато 55 ра 8, моделирующего отказы в процессе зыполнения случайного объема работ, триггер 7, устанавливается внулевое состояние,мч БхОд) у с-, я;3;1, 15еиннноесостояние. Ключ 2 открывается, и импульсы от генератора 1 поступают навход счетчика 3. Через случайный про 5 межуток времени после отсчета числаимпульсов соответствующего дугевероятностного графа, счетчик 3 переполняется и выдает импульс, которыйчерез элемент ИЛИ 5 перебрасывает10 триггер 4 в нулевое состояние, закрывая ключ 2, и одновременно поступаетна первый вход элемента 6 запрета.При единичном состоянии триггера 7,соответствующем исправному состоянию15 представленной графом системы, импульс с выхода элемента 6 запрета поступает на первые входы элементовИ 12 и 13. На второй вход элементаИ 12 поступают импульсы от генератора20 10 непосредственно, а на второй входэлемента И 13 - через элемент НЕ 11.1Изменением частоты Р = - иТ3Тд скважность я =(Т - периодь 1Э (длительность импульса) импульсов генератора 10 устанавливается вероятность Р выполнения случайного объемаработ, которая определяется количест 30 вом импульсов с выхода элемента 6 запрета, прошедших через элемент И 12на блок 14 индикации за выборку объема М,Тогда при абсолютной надежностисистемы, представленной графом, т.е,при единичном выходе триггера 7 в течение всей выборки, вероятность Ропределяется выражениемПроцесс устранения отказа моделируется генератором 9, с выхода которого появляется импульс через временной интервал с о равный време, ч.о,ни устранения отказа. Тогда вероят 1ность ( невыполнения случайного объема работ с учетом устранения отказа, представляющая собойВер Т ) (ь + с )с О.1 .о .1 оЛ р численное значение которой определяется выражением Ии.,1=1 11и вероятность Р выполнения случайного объема работ с учетом отказов определяется выражениемР = 1Вероятность выполнения случайного объема работ с учетом устранения раэрегулировки определяется выраже- нием 20 25 40 г 1 о КС р9 Р ос - ос фгде ос, К - коэффициенты пропорцио-.нальности, первый из которых учитывает квалификацию обслуживающего 45 персонала (скорость устранения разрегулировки), а второй - скорость изменения структурных параметров системы во времени.Моделирование процесса устранения50 раэрегулировки осуществляется следующим образом. На выходе триггера 18 формируется временной интервал С о определя 3 1емый сигналами от генераторов 8 и 9. Этот временной интервал преобразуется последовательно соединенными преобразователями 19 и 20 в напряжение Р = 1 - 1+ санчо +с 1 чр)Т,л,где с 1, - время устранения раэрегулировки. ЗОВремя устранения разрегулировкидля многих систем пропорционально степени раэрегулировки систе, 1мы 3 ( с,р = - 5 ) которая, в свою3 Р осочередь, пропорциональна времени работы системы Ср от момента ее восстановления до последующего отказао = К р, т.е. с коэффициентом преобразования К,равнымБ = К С = 3 ут.е.,блоки 18 - 20 моделируют степень разрегулировки системы в зависимости от времени ее работы до отказа.Процесс устранения раэрегулировки обслуживающим персоналом моделируется последовательно соединенными блоками 23 и генератором 22, постоянная времени которого с выбирается из условия, чтобы при среднем значении напряжения на выходе блока 23 скорость изменения напряжения генератора 22 соответствовала средней квалификации обслуживающего персонала ю (средней скорости устранения разрегулировки), Изменением напряжения на выходе блока 23 изменяется скорость выходного напряжения генератора 22, который запускается в момент устранения отказа сигналом от генератора 9,т.е, выходным напряжением генератора 22 моделируется квалификация с 6 обслуживающего персонала.Компаратор 21 определяет момент времени окончания устранения разрегулировки, соответствующий моменту времени достижения выходным напряжением генератора 22 уровня напряжения преобразователя 20, когда на его выходе появляется импульс, задержанный относительно импульса генератора 9 на время устранения разрегулировки скоторый через элемент ИЛИ 17 устанавливает триггер 7 в единичное состояние через время восстановления системыл л /сл "оф "9 РВ реальных системах, моделируемых. вероятностным графом, задаются допустимые значения степени разрегулировки 1 = К С. при превышении которой наступает постепенный отказ.Моделирование постепенных отказов осуществляется временным селектором 26 на один из входов которого подается временной интервал С , пропорциональный разрегулировке, с выхода триггера 18, а на другой вход - с выхода ждущего мультивибратора 25, моделирующего допустимое значение степени разрегулировки путем формирования временного интервала С о.Начало временного интервала С . соответ 131265815 где1 =1 рУ 10Ср,при 15 О, при с;е Составитель Т.Сапуноваедактор А.Ворович Техред В.Кадар Корректор В.Бутяг 668/49 Т ВНИИПИ Госудапо делам из 35, Москва, Ж За 671 Подписноенного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/ ст бр 35 Произ венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 ствует моменту устранения отказа, т.е, блок 25 запускается импульсом от генератора 9 случайных сигналов моделирующего процесс устранения отказа. Вероятность появления сигнала на выходе блока 26, т.е, вероятностьнаступления постепенного отказа определяется выражением Поэтому при выполнении условия) С на выходе временного селекр 9тора 26 появляется импульс, соответствующий наступлению постепенного от каза, и через элемент ИЛИ 27 поступает на нулевой вход триггера 7, снижая тем самым вероятность Р выполнения случайного объема работ, Тогда вероятность выполнения случайного 25 объема работ с учетом устранения постепенных отказов определяется выраже- нием г ги+ "3 чоф "3 цр"цпоР =- - 2 30Мгде с 3 1.0 - время устранен постепенного отказа. ЬЦИз сравнения вероятностей Р и Р следует, что учет времени устрашпения постепенного отказа,п.о повышает точность моделирования.Таким образом, предлагаемое уст- ройство повьппает точность моделирования систем, представленных вероятностными графами, и тем самым точность оценки мероприятий по обеспечению надежности систем. Формула из обре те ния Устройство для моделирования вероятностного графа по авт. св. У 1083206, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности моделирования,в него введены ждущий мультивибратор, временной селектор и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" второго триггера, вход запуска ждущего мультивибратора подключен к выходу третьего генератора случайных сигналов, а выход ждущего мультивибратора - к первому входу временного селектора, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера, выход временного селектора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго генератора случайных сигналов.ф