Устройство для проведения многофакторного эксперимента

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(311 М. Кл. 6 05 В 23/00 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет " Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытий(088.8) Опубликовано 150383. Бюллетень йо 10 Дата опубликования описания 15.03.83 О. М. Бабаев, А. Г. Бабицкий, Л. Н. Игнатов,Е, В. Коптев, Т. Е. Николаева И А. М. Потапов(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОЭКСПЕРИМЕНТА осится к испытаниия, и может найти гнозирования рабоем управления,действии комплеких Факторов. ство для оо оценке р сущест аботоние постоянстваФакторов не позть зти устройства способности систем, кторах, иэменяющихванному или случаймуНаиболее близким по технической сущности " изобретению является устройство для проведения многофакторных испытаний, содержащее блок задания Факторов, блок множителей, измерительный блок, блок задания коэффициентов, блок суммирования, два сумматора, генератор шума и генератор дрейфа, в котором выходы блока суммирования через соответствующие первый и второй сумматоры соединены с первыми входами измерительного бло ка, со вторыми входами первого и второго сумматоров соединен выход енная цель достигаетсястройство для проведеторного эксперимента, енератор дрейфа, генераоследовательно соединенания программы, первый ок моделирования, второй те ни м, что в уя многофак содержащее г тор шума и и ные блок, зад сумматор, бл Изобретение отям систем управленприменение для пртоспособности сисработающих при воса дестабилизирующИзвестно устровления испытанийспособности 1.Однако требовадестабилизирующихволяет использовадля оценки работоработающих при Фася по детерминироно законам. генератора шума, к третьим входамкоторых подключен выход генераторадрейфа, первые входы блока множителей соединены с выходами блока задания Факторов, первые выходы - с входами измерительного блока, вторыевыходы - со вторыми входами блокамножителей и через блок задания кд;эффициентов с блоком суммирования йДанное известное устройство характеризуется: невозможностью егоприменения для прогнозирования работоспособности систем управления;узкой областью применения, так как 15 оно предполагает априорное знание.регрессионной модели системы, в которой влияние временного дрейфа аддитивно по отношению к влияниямвключенных в модель Факторов и их 20 взаимодействий,Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей устройства.Поставлзначение выходной характеристики системы., измеренное при М-ой комбинации Факторов,1 1, й,й - общее число измерений; где у х х. - значение факторов при М"ом ц х измерении. ющие коэффициентам регрессии В,8", В,Вычисляемые по результатам контроля системы в последовательные моВычисленные значения коэффнциен тов В, В, В" поступают в блок 13 экстраполяции, в котором производится запоминание и сохранение их значений в последовательные моменты контроля и экстраполяции значений 15 этих коэффициентов на будущие моменты времени.Значения коэффициентов, вычисленные для момента времени с +Ьс (Ьс интервал прогнозирования), поступают во второй вычислительный блок 12, где осуществляется вычисление прогноэируемых значений выходной характеристики системы при конкретных значениях Факторов, задаваемых с блока 1,у 5Вщчисленные для момента времени с +,йс значения выходной характеристики испытуемой системы при ожидаемых на интервале прогноэироваыия Ьс значениях Факторов позволяют судить о работоспособности системы. информация о прогнозируемых значе ниях выходной х рактеристики упр регистрируется блоком 14 и позволяет судить о работоспособности системы на интервалевремени прогнозирования.Измеренное в блоке 10 значение выходной характеристики системы уменьшается на делителе 15 в й раз и поступает на блоки 16 и 17 умно- О жения. На вторые входы блоков 16 и 17 умножения поступают сигналы, соот-. ветствующие значениям Факторов и их взаимодействий, при которых измеряется выходная характеристика с бло ка 2. С выхода блоков 16 и 17 сигнал, соответствующий уменьшенным в й раз произведениям значений факторов х;, и взаимодействий х;, ху на выходную характеристику системы ух, поступа ет на входы интегрирующих блоков 18 и 19. На интегрирующий блок 20 подается уменьшенное в й раз значение выходной характеристики у с делителя 15. В результате проведения 55 й измерений (в соответствии с планом многофакторных испытаний) в интегрирующих блоках 18, 19 н 20 . накопятя сигналы, равные сумме значений т " ." ф" и т тат , ооответотву- оОй менты времени сс , с , с значения коэффициентов поступают в блок 13 экстраполяции.Работу блока 13 рассмотрим для случая экстраполяции параметра по ,трем значениям коэффициента, полученным по результатам контроля системы через равностоящие интервалы времени ас. Сигналы, соответствующие значениям коэффициента через равностоящие интервалы времени дс, поступают в ячейки 21 и .22 памяти блока экстраполяции, где запоминаются, При экстраполяции хранящиеся в ячейках 21 и 22 памяти значения коэффициентов в предшествующие моменты контроля с , си значения коэфФициентов регрессйи вычисленныев блоке 11 для момента текущего контроля с умножаются в блоках 23-25умножения на соответствующие весовыекоэффициенты и подаются на сумматор 26, на выходе которого получаем прогнозируемое значение коэффициента регрессии с упреждением на интервал дс для момента временис + ьс.йИСигналы, соответствующие вычисленным значениям коэФфициентов Во, В1 В.11 для момента с,+= с, + дс, из блока 13 поступают через соответствующие блоки 27 и 28 умножения блока 12 на сумматор 29. На вторые йходы блоков 27 и 28 умноження подаются сигналы, соответствующие значениям Факторов на интервале прогнозирования 4 с с блока 1 задания факторов.С выхода сумматора 29 сигнал, соответствующий значению выходной характеристики системы или ее модели, вычисленной при конкретных значениях факторов с упреждением на интервал прогнозирования ас, .поступаето на блок 14 регистрации, Выходные характеристики позволяют судить оработоспособности системы на интервале времени прогнозирования.Использование предложенного устройства по сравнению с известными позволяет автоматизировать процедуру вычисления коэффициента влияния факторов и их взаимодействия на выходные характеристики технической системы, а также процедуру определения функциональных зависимостей этих коэффициентов от времени, при этом на класс системы не накладывается ограничений. Кроме того, обеспечивается инструментальное прогнозирование работоспособности технической систеж на заГанный период работы, соответствующий, например, межремонтному циклу или гарантийноМу ресурсу системы при любых значениях дестабилизирующих факторов нз заданного для них диапазона значений, результаты прогнозирования мо 1004980 8гут быть использованы для организации технического обслуживания системы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, например, дамма- процентный ресурс системы.Экономический эффект данного устройства заключается в сокращении продолжительности ресурсных испытаний системы.10формула изобретения1. Устройство для проведения многофакторного эксперимента, содержащее генератор дрейфа, генератор шума 15 и последовательно соединенные блок задания программы, первый сумматор, блок моделирования, второй сумматор и измерительные блок, вторыми входами через блок множителей подключенный к первым выходам блока задания факторов и к вторым входам блока моделирования, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены первый и второй вычислительные блоки, блок экстраполяции и блок регистрации, входом соединенный с выходом второго вычислительного блока, первый вход которого через блок экстраполяции подключен к выходу первого вычислительного блока, вторые входы - к вторым выходам блока задания факторов, первый вход первого вычислительного блока соединен с выходом измерительного блока, вторые входы - с выходами блока множителей,2Устройство по п. 1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что первый вычислительный блок содержит делитель,входом подключенный к первому входублока, а выходом - через умножителик входам интеграторов, выходы которых подключены к выходам блока, вторые входы которого соединены с вторыми входами умножителей.3. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок экстраполяции содержит по числу вычисляемых коэффициентов звенья, состоящие из последовательно соединенныхячеек памяти и умножителей, выходыКоторых подключены к входам сумматора, выходом соединенного с выходомблока.4, Устройство по и, 1, о т л и"ч а ю щ е е с я тем, что второй вычислительный блок содержит в каждомканале умножитель, первым входомподключенный к первому входу блока,вторым входом - к второму входу блока,источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Иозгалевский А. В., ГаскаровД. В. Диагностика судовой автоматики методами планирования эксперимента. Л., "Судостроение", 1977,с. 34-36,2. Авторское свидетельство СССРВ 729554, кл, 6 05 В 23/00, 1978Редактор М,4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, у оектная,з 1896/61 ВНИИПИ Го по дел 113035, Мос-35, Рауш Подписноомитета СССРоткрытийкая наб., д /