Устройство для прогнозирования надежности

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ где Йй (и) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, и может быть использовано при прогноэиро" вании надежности технических объектов.По основному авт.св. 11 559198 из 3 вестно устройство для прогнозирования надежности 1, содержащее коорелятор, выход которого соединен с первым входом анализатора случайного процесса, а выход - с вторым входом анализатора случайного процесса, выход которого через вычислительный блок соединен с первым входом блока возведения в степень, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход - с первым входом блока произведения, второй вход которого соединен с блоком дифференцирования, а выход - с вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а вход - с регистрирующим блоком. Прогноз надежности технического объекта можно осуществитьпри помощи известного устройства аппаратурно, реализовав выражение функция надежности иливероятность того,чтоза время Т=" ни разувнешнее по отношениюк эксплуатируемомуустройству случайноевоздействие не превысит допустимого;функция распределениясопротивляемости, основная и исчерпывающаяхакрактеристика допуСтимого предела величинывнешнего воздействия,приводящего устройствок отказу;наибольшее случайноевоздействие на интервазо 50 3 92ле времени, равном интервалу корреляции,Е (ц) - функция распределениянаибольших значенийслучаиного внешнего воз-,действия ц(й)глубина прогноза, выраженная через число интервалов корреляции случайного процесса (СП)внешнего воздействия(п =ИдГ - перйод корреляции исследуемого внешнего воздействия,Р (х) - условная функция распределения внешнеговоздействия относительно гипотезы о том, чтопредельное (допустимое)значение воздействияпринадлежит элементарному отрезку х, х + Йх 1;Й 1.(х) - вероятность элементарной гипотезы х 1 сх +Йх.Недостатком известного устройстваявляется невозможность сравнения текущих прогнозируемых значений надежности с верхним и нижним допустимымиуровнями, выдачи рекомендаций для уп"равления надежностью исследуемогообъекта (о повышении или пониженииуровня надежности) .Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей. за счетвыдачи рекомендаций по управлениюнадежностью исследуемого техническо"го объекта. Фиксируя на контролируемой глубине прогноза и прогнозируемое значение функции надежностиКД(п)к и сравнивая это значение сверхним Й и нижним Кв допустимымиуровнями, можно выдать рекомендациипо управлению надежностью. В даннойситуации возможны три варианта:Й(п) Йв- следует провести мероприятия по снижению надежности (снизить сопротивляемость, уменьшитьвременную и структурную избыточностьи т.п.), Й ".(п), -Б+, - ничегоделать не надо, поскольку показа"тель надежности в норме, Йп(п)кйннеобходимо провести мероприятия поповышению надежности (повысить сопротивляемость, ввести дополнительноерезервирование и т.п,).Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для прогнозирования надежности дополнительно снабже 8267 фно пороговым элементом, блоком памяти,первым и вторым блоками сравнения,элементом И и блоком индикации, причем первый вход порогового элементаподключен к выходу блока управления,второй вход - к входу устройства,а выход - к первому входу блокапамяти, второй вход которого соединен с выходом регистрирующего блока;1 О а выход - с первыми входами элемента И и первого блока сравнения, второй вход которого подключен к входуустройства, а выход - к входу блокаиндикации и второму входу элемента И,выход которого соединен с первымвходом второго блока сравнения, второй вход которого подключен к входуустройства, а выход - к входу блока,индикации. На чертеже представлена блок-схема устройства для прогнозирования надежности.Устройство содержит коррелятор 1,выход которого соединен с первымвходом анализатора 2 случайного процесса, а вход является входом устройства; Анализатор 2 своим вторымвходом подключен к входу устройства,а выходом - к входу вычислительного блока 3. Выход блока 3 соединенс первым входом блока 4 возведенияв степень, второй вход которого подключен к выходу блока 5 управления,а выход - к первому входу блока 6произведения. Второй вход блока6 соединен через блок 7 дифференци-.рования с входом устройства, а выход - с первым входом сумматора 8.4 оВторой вход сумматора подключен квыходу блока 5 управления, а выходчерез регистрирующий блок 9 к выходу устройства. Выход блока 5 соединен с первым выходом пороговогоэлемента 10, второй вход которогоявляется входом устройства, а выход блока 10 .подключен к первому входу блока 11 памятиВторой вход блока 11 соединен с выходом регистрирующего блока 9, а выход " с первыми. входами элемента И 12 и первогоблока 13 сравнения, Второй вход блока 13 является входом устройства, а выход подключен к входу блока 14 индикации и ко творому входу элемента И 12. Выход элемента И соединен с первым входом второго блока 15 сравнения, второй вход ко- ,торого является входом устройства,5 9 а выход. подключен к входу блока 14, индикации.Устройство для прогнозирования надежности работает следующим образом.Информация с СП воздействия на исследуемый техниче:кий объект (например, вибрация, температура и т.п.), представленная в виде непрерывного электрического сигнала, поступает на вход коррелятора 1 и на вход анализатора 2 случайного процесса, В корреляторе определяется его интервал корреляции дТ . Интервал корреляции задается анализатору 2 случайного процесса, в ко-. тором исследуемый сигнал разбивается на промежутки дТ , и затем в каждом из полученных промежутков определяется наибольшее значение По выбранным значениям максимумов из интервалов разбиения исследуемого сигнала вычислительным блоком 3 определяется условная вероятность Г"(х), которая поступает в блок 4 возведения в степень, где она возводится в степень и, задаваемую блоком 5 управления. На один вход блока 6 произведения поступают через блок дифференцирования 7 сведения о предельных возможностях исследуемого технического объекта, представленные .в виде. функции распределения Г" (х), а на другой вход поступает сигнал с выхода блока 4, блоком произведения 6 определяется величина ГлхЯ ЙГ(х),. которая затем суммируется К раз в сумматоре 8, с выхода которого прогнозируемые значения надежности подаются на регистрирующий блок 9. С выхода блока 9 эти значения 1 Я(и) поступают на выход устройства и на второй вход блока 11 памяти, где они запоминаются, Текущие значения глубины прогноза и подаются с блока 5 управления на первый вход порогового элемента 10, в котором они сравниваются поочередно с контролируемой глубиной прогноза и, засылаемой на второй вход порогового элемента с входа устройства. Как только будет иметь место равенство и=ик, с порогового элемента 10 подается импульс на лервый вход блока памяти 11. По этому сигналу фиксированное контрогируемое значение функции надежности 11"(и)к, соответствующее глубине прогноза й засылается на первый вход первого 28267 бблока 13 сравнения. В блоке 13 этозначение сравнивается с верхним допустимым уровнем Й, которое подается с входа устройства на второйвход блока 13. Если Йп(и)к)Ю, тона вход блока 14 индикации посылается с блока 13 соответствующий сигнал,и на блоке 14 загорается транспорант"Снижать", что соответствует управ. яю 1 о щему воздействию по снижению надежности исследуемого технического объекта. В случае, когда Й"и)сй (требуется дополнительное сравнение), спервого блока 13 сравнения подаетсясигнал, открывающий элемент И 12, изначение ЙД(и) засылается на первый вход второго блока 15 сравнения,на второй вход которого подается свхода устройства величина нижнего. 2 О допустимого уровня надежности Кн.Если Ефи)Ъйи, то на вход блока 14 индикации подается сигнал с блока 15, который приводит к загораниютранспоранта "Норма", что соответ 25 ствует отсутствию управляющего воздействия по изменению надежности.В противном случае (Й и)йн)с блока 15 направляется такой сигнал на блок 14 индикации, котЬрыйприводит к загоранию транспоранта"Повышать", что соответствует управляющему воздействию по повышению надежности исследуемого техническогообъекта,35Положительный эффект который да 1ет изобретение, заключается в том,что оно позволяет, в отличие от известного устройства, выдавать рекомендации об управляющем воздействиипри управлении надежностью исследуемого технического объекта. Например, если уровень надежности ниже нормы, то управляющее воздействие можетзаключаться в повышении сопротивляе 45мости технического объекта внешнемувоздействию, или во введении дополнительного структурного или временного резервирования (структурной иливременной избыточности). Автоматиза 50ция выработки управляющего воздействия дает возможность существенноповысить оперативность принятиярешений, Экономический эффект Яот внедрения изобретения в народномхозяйстве может быть оценен по сле 55дующей формуле 5 = Я + 5 где ЯЬстоимость ущерба, вызванного непред"виденными отказами техническогообъекта по причине чрезмерно ниэкого уровня надежности, при отсутствии управляющего воздействия поповышению надежности с помощью рекомендаций предлагаемого устройства,Б - стоимость ущерба, вызванногозатратами из-за чрезмерно высокогоуровня надежности, при отсутствииуправляющего воздействия по снижению надежности с помощью рекомендаций предлагаемого устройства,аказ 3231/57 Тираж 719 ИИ но иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ктная формула изобретенияУстройство для прогнозированиянадежности по авт.св, У 559198,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей устройства, в неговведены блок памяти, первый блоксравнения, элемент И, второй блоксравнения, блок индикации и порого 928267 8вый элемент, первый вход которогоподключен к выходу блока управления,второй вход " к входу устройства,а выход - к первому входу блокапамяти, второй вход которого соединен с выходом регистоирующего блока,а выход - с первыми входами элемента И и первого блока сравнения, второй вход которого подключен к входуО устройства, а выход " к входу блока индикации и второму входу элемента И, выход которого соединен спервым входом второго блока сравнения,второй вход которого подключен к вхо 13 ду устройства, а выход - к входу блока индикации.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР2 о й 959198, кл. С 01 й 31/28, 1976