Устройство для моделирования процессов износа и старения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 26,04,74(21) 20 и 06 7/ исоединеиием з асударставннын комитетСааата Манистрав СССРаа делам изабрвтенийи аткрытнй1(45) Дата опубликов ДК 681,3(72) Авторы изобретеии Г. В. Дружинин и В,ылов Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красно инженеров железнодорожного транспорта ени институт 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИР ИЗНОСА И СТАРЕНИИЯ ПРОЦЕСС ОВ ния параметров, а входобработки статистических На чертеже дана бло ва,б Уст ойство соде житвыходунных,хема ус й чайтак 1 исти позволя н 1Изобретение относится к вычислительнойтехнике и может быть использовано примоделировании случайных процессов.Известно устройство для моделированияпроцессов износа и старения, содержашеегенератор случайных напряжений, коммутатор, интегрирующие блоки, генератортовых импульсов, блок обработки статческих данных, и позволяюшее оцениватьпараметры распределений,Однако известное устройство неет оперативно определять оптимальные (позаданному критерию) статистические параметры случайных процессов.Цель изобретения - расширение фу кциональных возможностей устройства.Достигается это благодаря тому, чтоустройство содержит блок скорости изменения параметров, выход которого подключен к входу генератора случайных напряжений, блок начальных значений параметров,выход которого подключен к первому входублокаскорости изменения параметров, иблок сравнения, выход которого подключенко второму входу блоке скорости изменер р генератор 1 слуных напряжений, генератор 2 тактовых ипульсов, коммутатор 3, блоки интегриро вания 4411 модель объекта исследования 5, блок 6 обработки статистическихданных, блок сравнения 7, блок 8 начальных значений параметров, блок 9 скоростиизменения параметров,Генератор 1 случайных напряжений мо 1 б жет состоять, например, из генераторашума и нелинейных преобразователей, обеспечивающих требуемый закон распределения мгновенных амплитудных значений напряжений.20 Генератор 2 тактовых импульсов служитдля задания режимов работы устройства,Выход генератора 2, подключен ко второмувходу коммутатора 3,. первый вход которого соединен с выходом генератора 1 слуИ чайных,процессоь.l Блоки 4 + 4 интегрирования предназначаются для моделирования реализаци т случайных процессов изменения свойств л - дели 5 объекта исследований. Выходы блоков 4 - 4интегрирования подклю51чены к выходу коммутатора 3, а выходык модели 5 объекта исследования.В модели объекта исследования осуществляется взаимодействие отдельных реализаций генерируемых случайных процессов изменения свойств системы и модели рование результирующей реализации суммарного случайного процесса, Модель объ кта исследования может содержать, напри мер, элементы с переменными во времени параметрами различной физической природ т (механическими электронными, оптически ми, хилтическими и др.).Выход модели объекта исследования 5 подключен к входу блока 6 обработки ста тистических данных.Блок обработки статистических данных предназначается для расчета числовых зн;- чеций характеристик (математического ож - р 5 дания, дисперсии и др.) суммарного случайного процесса излтеиеция свойств системы, Выход блока 6 подключен к входу блока сравнения 7, с полтотцью которого устднаплттвается соответствие вычисляемы 30 значений характеристики случайного ттроце- са предъявлттелцтлт требованиям к системе,Блок 8 ттачгщттых зндтеттий параметров содержит мдгдзццы элементов, например резисторов, величины сопротивлений кото 35 рых соответствуют цолтиттапьньтм зцдчениял параметров случайных процессов, Величины ттдтаттт,ттьтх эцдчеций пдрдлтетров случай. ттых процессов устанавливаются цд цаборттс м ноле блока. 40Елок 9 скорости излтеттецття параметров предназначается для составления программы целенаправленного перебора различных вдрттдтттотт начальных значений параметров случдтптьтх процессов. К первому входу блока 4 9 подключен выход блока 8, а ко второмувттход блока сравнения 7. Выход блока 9 присоединен к входу генератора 1 случдйн- го напряжения.Предлагаемое устройство работает сле 50 дутттттилт образом.Стдттиондрцое случайное напряжение с выхода генератора 1 поступает на первьтт" вход коммутатора 3, Поддваелтьте нд второй управляющий вход коммутатора сигна льт от генератора 2 тактовых импульсов пг рцодцчески перевтючают коммутатор 3 в подготовительное и рабочее состояния.В течение подготовительного цикла проттзвгптттся фттксдттця выборочных мгновен- О ных значений амплитуд случайных напряжений в блоках 4 ф 4 интегрирования,Йля моделирования каждой реализациислучайного процесса фиксируются два значения напряжения, Величина коэффициентакорреляции между значениями случайногонапряжения определяется частотой срабатывания коммутатора 3 в подготовительном цикле и задается генератором 2 тактовых импульсов, Первое из каждой парыфиксируемых в интегрируюших блоках случайных напряжений пропорционально начальному значению соответствующего случайного процесса, второе - пропорциональновеличине скорости изменения начальногозначения, В конце подготовительного цикла работы устройства в блоках 4 - 4оказываются зафиксированными указанныезначения напряжений для всех модулируемых случайных процессов.В начале рабочего такта коммутаторЗподключает выходы блоков интегрирования, в которых зафиксированы, напряжения,пропорциональные скоростям, ко входамэтих блоков с записанными зттдчоттиямипараметров соответствующих случайныхпроцессов. Начинается процесс одновременного моделирования реализаций случайных процессов.В блоке 5 отдельные реализации случайных процессов взаимодействуют междусобой, Это достигается с иолтощьто управляемых элементов с переменными параметрами, В процессе взаимного влияния эломентов моделируется реализация суммарного случайного процесса излтенеттия свойства исследуемого объекта,После генерирования множества реализаций случайного процесса изменениясвойств объекта и блоке 6 производитсяобработка статистических данных, напримерсовокупности значений времени пересечения реализациями случайного процессаизменения определяющего параметра объекта границы некоторой области допустимых значеций определяюшего пдралтетра,В итоге обработки статистических данныхмогут быть рассчитаны показатели качества функционирования исследуемого объекта; средняя наработка ца отказ, среднеесвадратичное отклонение, вероятность безотказной работы в течение заданного времени и др.Блок сравнения 7 осуществляет проверку выполнения установленных критериевкачества функционирования объекта.Полученные в результате лтюделировдццяслучайного процесса изменения свойствобъекта значения показателей качества492887 10 15 сравниваются с помощью блока 7 с требу-емыми величинами, При выполнении условий проверки уровня. качества исследуемого объекта из блока сравнения 7 на второй вход блока 9 поступает сигнал. В блоке 9 по заданной программе осуществляется переход к новому варианту 1 набору)начальных значений параметров случайныхпроцессов изменении свойств элементовобъекта исследования. В результате перехода к новому варианту.задания начальных значений параметров случайных процессов с выхода блока9 на выход генератора 1 случайныхнапряжений подаются команды, по которымизменяются характеристики генератора.Далее подготовительный .-" и рабочий такты функционирования устройства многократно повторяются, Статистическиеоценки параметров случайных процессов,удовлетворяющие предъявленным требованиям к качеству исследуемого объекта,определяются в итоге сопоставления результатов моделирования изменениясвойств, объекта с различными начальнь-.ми значениями параметров случайных процессов,6Предмет изобретенияУстройство для моделировайщ процессов износа и старения, содержащее генератор случайных напряжений, генератор , тактовых импульсов, коммутатор, два входа которого соединены соответственно с выходами генератора случайных напряжейий и генератора тактовых импульсовблок обработки статистических данных, модель объекта исследования, выход которой подключен ко входу блока обработки статистических данных, блоки интегрирования, входы которых соединены с выходами коммутатора, а выходы - с входами юмодели объекта исследования, о т л и ч аю щ е е с я тем что, с целью расщирения функциональных, возможностей устройства, оно содержит блок скорости изменения параметров, выход которого подключен ко входу генератора случайных напряжений, блок начальных значений параметров, выход которого подключен к первому входу блока скорости изменения параметров, и блок сравнения, выход которого подключен ко второму входу блока скорости изменения параметров, а вход - к выходу блока обработки статистических данных.:ГС вет открыт Предттрнятие Патент, Мг кяа, Г, Бережковская наб., 2 Ш 1111 И 1 Росударственногт комитета Гпо делалт из бретений иМосква, 115( 15, Раушска Министровий4