Устройство для прогнозирования надежности, учитывающее тренд случайного воздействия

72) Авторы изобретения а, В. К. Дедков, А. А Кривенков, Н. А. Северце Г. А. Акопов и Н. М. Бушкевич вите54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯРОГНОЗИРОВАНИ УЧИТЫВАЮШЕЕ ТРЕНД СЛУЧАЙНОГО ЕЖНОСТЕЙСТВ Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано дпя прогнозирования надежности технических обьектов по текущим значениям реализаций, представленных в виде непрерывных случайных5 процессов воздействия с изменяющимся во времени математическим ожиданием, в также по сведениям о предельных возможностях технических обьектов, т,е.О сопротивляемостях.Известно устройство 1 недоствъки которого состоят в том, что прогнозирование осуществляется на основе экстраполяции реализации случайных про 5 цессов на отрезок времени до очередного контроля. Подобная экстраполяцияе применима лишь к довольно гладким функциям и позволяет определить, в вероятностном смысле значение случайной переменной в пределах отрезка времени, не превышающего интервала корреляции.Недостатками другого известиео устройства 21 являются узкая область применения в силу того, что прогнозирование в нем осуществляется на основе экстраполяции реализации случайных процессов ,для прогноза лишь на небольшие отрезки времени, и то, что недопустимые значе-ния прогноэируемого параметра считаются известными и однозначно определенными (детерминированными), что снижает класс обьектов, по отношению к которым это устройство может быть применено. В действительности, в подавляющем большинстве случаев предельное значение прогноэируемой величины является неоп - ределенным или случайным, Кроме того, перечисленные аналоги не позволяют при прогнозировании надежности учитывать изменение во времени (тренд) математического ожидания случайных процессов воздействия.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство 3 Ьля прогнозирования надежности, содержащее сумматор, соединенный с блоком управления и регистри55 Интервал корреляции задается анализато 3. 7143рующим блоком, коррелятор, выход которого соединен со вторым входом анализатора случайного процесса, который через вычислительный блок соединен с од -ним входом блока возведения в степень,второй вход которого соединен с выходом блока управления и с одним из входов сумматора, а выход - с первым входом блока произведения, второй входкоторого через блок дифференцированиясоединен со входом сумматора, выходкоторого соединен с регистрирующимблоком.Недостатком этого устройства являет.ся невозможность учета при прогнозировании надежности тренда математического ожидания случайных процессов воздействия на технический объект. Этотнедостаток прототипа вызван отсутствием возможности определения текущихзначений математического ожидания случайных процессов (СП) воздействия,аппроксимации его тренда, а также неучетом этого тренда в процессе прогнозирования надежности, техническогообъекта.,Целью изобретения является устранение указанного недостатка прототипа,т.е. повышение точности прогноза эасчет учета тренда математического ожидания СП воздействия при прогнозировании надежности технического объекта.Поставленная цель достигается тем,то устройство для прогнозирования надежности, учитывающее тренд случай 1його воздействия, содержит последовательно соединенные блок определения математического ожидания, блок аппроксимации и второй вычислительный блок, входблока определения математического ожидания соединен с первым входом устройства, второй иход первого вычислительного блока соединен с соответствукшим выходом блока управления, связанного со вторым вычислительным блокоми блоком произведения, третий входс выходом второго вычислительного бло ка, а выход - со вторым входом блокапроизведения.Блок определения математического 50ожидания служит для оценки текущихзначений математического ожидания О ,лимеющего тренд, СП воздействия О(,Блок аппроксимации определяет постоянные О и Ь аппроксимирующего выражения ЬО=С 1 И-О, (1),где ЬИ - величина, отражающая изменение соотношения между математичес 1 О 5 30 35 40 45.,ими ожиданиями сопротивляемости иСП воздействия вследствие тренда последнего, О - глубина прогноза, вырженная через число интервалов корреляции СП воздействия. Аппроксимация производится с помощью метода наименьших квадратов. После логарифмированияобеих частей формулы (1) выражениядля О и б можно получить в явпом виде "А ",=Х СЕ ( -1 СЬ(ьо,)3;в 1здесь: Р - количество пар огределенныхзначений Ь при данных И 1 . Второйвычислительный блок осушествляет оценку аргумента условной функции распреде ления внешнего воздействиями(Х-д)относительно гипотезы о том, что предельное (допустимое) значение воздейс.вияпринадлежит элементарному отрезку М-Ьп(ехсх-ЬЙЪ (Ьбвычисляется по формуле,(1), в- математическое ожиданиесопротивляемости,На чертеже представлена блок-схемаустройства для прогнозирования надежности, учитывающего тренд случайноговоздействия.Устройство содержит коррелятор 1,анализатор 2 случайного процесса,первый вычислительный блок 3 блок 4 управления, второй вычислительный блок 5,блок 6 аппроксимации, блок 7 определения математического ожидания, блок 8дифференцирования, блок 9 произведения,сумматор 10.Устройство работает следующим образом. Информация о воздействии на технический объект в виде случайных процессов в форме непрерывного электрического сигнала(1 ) поступает с первого входа устройства на вход коррелятора 1 и на второй вход анализатора 2.В корреляторе 1 определяется автокорреляционная функция случайного воздействия, а по ней ее интервал корреляцииЬ. ру 2, в котором случайное воздействие разбивается на промежутки Ь , и затем в каждом из полученных промежутаказ 9286/44 Тираж 9ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035,Москва, Ж6 Подписноекомитета СССРоткрытий5, Раушская наб., д. ал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. ДиановРедактор Д. Милитеев Техред М, Петко Корректор Т, Скво