Устройство для контроля радиоэлектронных объектов

769554 Оп ИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.12,78 ( с присоединением заявки Государствеииый ком Приоритет 53) УДК 621.39по делам изобретени 3) Опубликовано 07.10.80, Бюллетень3 5) Дата опубликования описания 28.10.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАД ИОЭЛ ЕКТРОН Н ЫХ ОБЪЕКТОВ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматического прогнозирования технического состояния объектов, контролируемых в процессе эксплуатации.Известно устройство для автомапического контроля радиоэлектронного оборудования 1, содержащее коммутатор-нормализатор, измерительное устройство, анализатор, блок прогнозирования, преобразователи сигналов, блоки временных установок с временными селекторами, блок самоконтрол и блок индикациями, Это устройство наряду с определением работоспособности в момент проведения самоконтроля позволяет прогнозировать техническое состояние устройства. С этой целью временные селекторы, настроенные на заданное время прогнозирования, оценивают сигналы контрольных цепей устройства, При выходе значения любого из сигналов за пределы границ, зада ваемых временным селектором, индикатор фиксирует, что устройство не проработает заданное время. Недостатком этого устройства является низкая достоверность прогнозирования, обусловленная тем, что устройство не учитывает предыстории контролируемого процессаИзвестно также вычислительное диагностическое устройство 2, содержащее ассоциативный запоминающий блок, распреде.литель, счетчики, блок суммирования, управляемый аттенюатор, блок регистрации, блок установки коэффициента деления аттенюатора и элементы И. Это устройство, сравнивая поразрядно код слова-опроса, представляющий собой признаки исследуемого объекта, с кодами обучающей выборки, вычисляет вероятности того, что при налпчзп 1 у исследуемого объекта определенной совокупности признаков он относится к,некоторому классу воз.,1 ожных состояний, Недостатком устройства является его малое быстродействие, обусловленное тем, что для вычислений вероятностей требуется выполнять большое количество операций (сравнение, суммирование, деление и т. д.).При этом чем больше требуется повысить 20 достоверность различения состояний, тембольше должен быть объем обучающей выборки, а значит, и больший объем вычислений.Известно также устройство для автома тпческого контроля работоспособностиклистронов, принятое в качестве прототипа 31 и содержащее коммутатор объектов, нормализатор, коммутатор параметров, аналого-цифровой преобразователь (АЦП, З 0 формирователь эталонов, блок арифмепи5 10 15 20 ческой и логической обработки, регистратор и прогнозатор, состоящий из ЗУ и экстр- полятора. Это устройство нормирует каждый из контролируемых параметров объекта, преобразует его в цифровой код, затем опрвделяет код отклонения параметра от эталонного значения и относит это отклонение к соответствующей зоне поля допуска на данный параметр, Одновременно код отклонения поступает в прогнозатор, ЗУ которого хранит последовательности отклонений по каждому из параметров за прошедший промежуток времени. Экстраполятор определяет тенденции изменения параметров и вычисляет (прогнозирует) их значения для будущих интервалов времени.Однако описанное устройство обладает, малым быстродействием, пз-за необходимости выполнения большого объема вычислений при экстраполяции изменений параметров для будущих интервалов времени.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при автоматическом прогнозировании технического состояния контролируемых объектов.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при автоматическом прогнозировании технического состояния, контролируемых объектов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля радиоэлектронных объектов, содержащее блок управления, соединенный с блоком памяти, блоком ввода, АЦП, блоком регистрации ,и коммутатором-нормалпзатором, выход которого соединен с информационным входом АЦП, введены п регистров номеров состояний объектов, регистр номера параметра, ретистр номера интервала прогнозирования, дешифратор и шифратор, Выход шифратора соединен с одним входом блока управления, один выход которогосоединен со входами всех репистров номеров состояний, регистра номера параметра и регистра номера интервала прогнозирования Выходы всех регистров номеров состояний соединены с соответствующими входами дешифратора, выход регистра номера параметра подключен к (а+1) -му входу дешифратора, а выход регистра номера интервала прогнозирования - к (и+2)-му входу дешифратора, выходы которого соединены со входами шифратора.Входными переменными регистров номеров состояний (РНС) являются, таким образом, коды состояний объекта по его определяющим параметрам, полученные в результате контроля объекта в текущий момент времени 1 и в ряде предыдущих моментов 1., 1 ь Колы, заносимые в регистры РНС, регистр номера параметра (РНП) и регистр номера интсрвала прогнозирования (РНИ), образуют в совокупности код слова-опроса, подлежа щего различению. Поскольку устройство 25 30 35 40 45 50 55 60 не требует выполнения вычислительных операций, а сам процесс прогнозирования сводится к операции записи слова-опроса и,операции считывания результата прогноза на выходе шифратора, устройство обладает высоким быстродействием, что поз воляет получать результаты прогнозирования нспосредственно в процессе контроля, т е. проводить прогнозпрующий контроль одновременно с текущим контролем,На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 и 3 - соответственно структурная схема дешифратора и электрическая схема шифратора для одного пз вариантов реализации устройства.Устройство содержит блок управления 1, блок памяти 2, блок ввода 3, коммутатор нормализатор 4, АЦП 5, блок регистрации 6, регистры 7 - 7 номеров состояния объекта, регистр 8 номера параметра, регистр 9 номера интервала прогнозирования, дешифратор 10 и шифратор 11.Устройство работает следующим образом.В начале автоматического контроля объекта блок 1 с помощью блока 3 в соответ. стгии с программой, записанной в блоке 2, заносит в оперативную память блока 2 информацию о состоянии контролируемого объекта в прошлые моменты времениИнформация поступает в виде кода номера состояния по каждому из контролируемых параметров, объекта. Затем устройство в соответствии с программой последовательно контролирует состояние объекта по каждому из параметров. Для этого коммутатор-норлализатор 4 по командам блока 1 коммутирует сигналы объекта, соответствующие первому контролируемому параметру, нормирует их и подает в преобразователь 5, Преобразованные сигналы в виде кодов .поступают из преобразователя в елок 1, куда также поступают из блока 2 коды, соответствующие номинальному и лопусковым значениям первого параметра, Блок 1 вычисляет отклоненне результата измерения параметра от его номинального значения и преобразует его в номер зоны допусков (номер градации допуска) Код полученного таким образом результата контроля является кодом номера состояния объекта по первому контролируемому параметру в текущий момент контроля 1.Блок 1 посылает полученный код в блок 6 для регистрации технического состояния объекта в момент 1 и в регистр 7 для прогнозирования. Затем блок 1 в соответствии с программой пересылает из блока 2 в регистр 7 код номера состояния объекта в момент ь затем в регистр 7, - код номера состояния в момент 1 и т. д. После этого блок 1 записывает в регистр 8 код номера параметра, а в регистр 9 код номера интервала прогнозирования. Дешифратор 10 преобразует поданный на его входы769554 5код слова-опроса в выходной сигнал, который затем шифратор 11 преобразует в код номера состояния объекта для первого ин. тервала прогнозирования 111+ , Полученный код блок 1 пересылает в блок б .для регистрации. Затем при неизменных кодах номеров состояний и коде номера параметра блок 1 записывает в регистр 9 новый код, соответствующий второму интервалу прогнозирования, и результат на выходе шифратора 11 пересылает в блок 6 для регистрации состояния объекта по первому параметру во втором интервале прогнозирования1 п 1 а+4 и (1 п+ 1( а+2(Таким же образом устройство определяет состояние объекта по первому параметру в третьем интервале прогнозирования и т. д. Затем устройство в соответствии с программой переходит к контролю второго параметра объекта, потом третьего и т. д.По окончании цикла контроля в блоке б будут представлены результаты контроля технического состояния объекта в текуШий момент времени,1 и результаты прогнозирования его состояния в заданных интерва.лах прогнозирования по каждому из его контролируемых параметров. Достаточно высокая достоверность . прогнозирующего контроля достигается тем, что схема шиф ратора строится по результатам прогнозирования значения параметров, которые по,лучены при использовании совершенных вычислительных средств, не входящих в состав устройства, по сложным и достаточно точным алгоритмам. Ввиду тото, что при этом используют не только конкретные .значения наблюдаемой реализации изменения параметров того объекта, состояние которого прогнозируют, но и априорные све.дения о характере изменений рвда реализаций однотипных объектов, прогноз, полученный таким образом, максимально точен.:Результаты этого прогноза фиксирует шиф ратор, который ставит в соответствие каж,дому выходному сигналу выходной код номера прогнозируемого состояния В простейшем случае в качестве шифратора служит элемент ИЛИ с единственным выход ным сигналом Годен.На фиг. 2 приведена структурная схема варианта дешифратора, построенного для следующих исходных данных;- количество интервалов прогнозирования ( 4 (2 старших разряда в коде слова- опроса);- количество прогнозируемых параметров ( 64 (6 двоичных разрядов);- количество моментов наблюдений - 3 Р 1 12 3) 1- количество различаемых состояний (градаций) параметра16 (4 разряда).Рассматриваемый дешифратор представ. ляет собой многоступенчатую избиратель ную схему, матрицы 12 которой представляют собой первую ступень дешифрации,матрицы И - вторую, матрицы 14 и,15 -третью, матрица 15 - четвертую, матрица17 - пятую ступень дешифрации. Матрица12 имеет два входа и 4 выхода, матрицаИ - четыре плюс четыре входа и шестнадцать выходов, матрица 14 - шестнадцатьплюс шестнадцать входов и А выходов,матрица 15 - шестнадцать плюс шестнад 10 цать входов и В выходов, матрица 1 б -шестнадцать плюс В входов и С выходов,матрица 17 - А плюс С входов и Р выходов, Количество выходов В матрицы 15 оп.ределяется числом реально существующих16 сочетаний кодов номеров состояний в моменты 1, и 1 г, Ввиду наличия существенныхавтокорреляционных связей между значениями параметра в моменты 1, и 1 числореально существующих сочетаний (траекто 20 рий) меньше, чем теоретически возможноечисло, т. е. В(256. Аналогично числореально существующих траекторий С многоменьше теоретически возможного числа,т. е. С 4096. Число А выходов матрицы 1425 зависит от числа параметров, подлежащихпрогнозированию, и числа интервалов прогнозирования, поэтому А 256. Число выходов дешифратора Р = А, С. При подачесигналов на вход дешифратора на выходе30 матрицы 17 возбуждается один из ее Р вы.ходов.На фиг. 3 представлена схема шифратора для простейшего случая, когда числоразличаемых прогнозируемых состоянийЗ 5 выбрано равным 2: Годен и Не годен.Выходные сигналы дешифратора, ,соответствующие результату прогноза Годен,объединены при помощи диодной сборки(18). Схема предусматривает резерв цепей,40 которые по мере накопления результатовконтроля однотипных объектов могут бытьпереведены из класса Не годен,в классГоден. Возможна и обратная корректировка схемы шифратора.46 Технико-экономическая эффективностьпредложенного устройства характеризуетсяследующими сравнительными данными.Операции записи кодов в регистры, опросавыхода шифратора и пересылки результа-,тов опроса в блок регистрации устройствовыполняет за 9 - 11 тактов его работы.Быстродействие устройстВа в У раз выше, чем быстродействие. устройства 2, гдеЖ - размер обучающей выборки,Поскольку схема шифратора легко корректируется в процессе эксплуатации объектов по мере получения новых результатовконтроля однотипных объектов и статистической обработки этих результатов наЦВМ,60 достоверность прогнозирования предложенного устройства можно увеличивать по мере эксплуатации контролируемых объектов.Особенно эффективно применение устройства при использованиями в качестве кон 66 тролируемого параметра обобщения параметра, характеризующего работоспособность объекта в целом, вследствие сущест венного упрощения схемы дешифратора. Кроме того, схему дешифратора можно уп ростить путем укрупнения (объединения) градаций, расположенных в окрестностях номинальных, значений параметров за счет уменьшения числа анализируемых траекторийФормула изобретенияУстройство для контроля радиоэлекрон ных объектов, содержащее блок управления, соединенный с блоком памяти блоком ввода, аналого-цифровым преобразователем, блоком регистрации и кЬммутатором-нормализатором, выход которого соединен с инфор,мационным входом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены, и регистров номеров состояний объекта, регистр номера параметра, регистр номера интервала прогно. зирования, дешифратор и шифратор, причем: выход шифратора соединен с одним входом блока управления, один выход которого соединен со входом регистров номеров соБ стояний, регистра номера параметра и регистра номера интервала прогнозирования, выходы регистров полимеров состояний соединены с соответствующими а входами дешифратора, выход регистра номера пара.10 метра, подключен к (и+1) -му входу дешифратора, а выход регистра номера интервала прогнозирования к (и+ 2)-му входу де. шифратора, выходы которого соединены со входом шифратора,15Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССР264793, кл. 6 06 1 .15/46, 1970, 2 С 2.: Авторское свидетельство СССР478318, кл. б 06 Р 15/42, 1975.3, Авторское свидетельство СССР327484, кл, 6 06 Р 15/46, 1972 (протопип) .769554 апы дошиооротора одиые сц анов Редактор Л. Утехи рректоры И. Осиновска и С. файова аказ 1288/1296 Изд. М 485 Тираж 772 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 ип. Харьк, фил. пред. Пат Выходныесигналы РНИ дыходиыеоцгиаоы Рнп Выкодиые оигиаоы Кз РНОСцгнап Годен о Состагитель В.ехред И. Забол Выхооиые оогнаоы ггорНС