Устройство для прогнозирования параметрической надежности технических систем

) 681,326 (088 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл. Р 45ьев и А,Г.Шелепаев ский филиал Всесоюзследовательского инортного строительст-(56) 1. Авторское свидетельство СССР3 525106, кл, 6 06 Г 15/46, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 732894, кл, 6 06 Г 15/46, 1978(прототип),(54)(57)1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, содержащеегенератор нестационарных случайныхпроцессов, выход которого соединенс первым входом блока задания параметров нестационарных случайныхпроцессов, второй его вход соединен с первым выходом блока управления, а выход блока задания нестационарных случайных процессовсоединен с входом блока иьщтацииреализаций случайных процессов,первый выход которого соединен спервым входом блока элементов И,выход которого соединен с первымвходом блока моделей, а второй входблока элементов И соединен с-выходом генератора стационарных случайных процессов, первый вход которогосоединен с вторым выходом блокаимитации реализации случайных процессов, а второй вход - с выходомблока заданйя параметров стационарных случайных процессов, вход которого соединен.с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с входом эадатчика тестовых сигналов, четвертый выход блока управления соединен с первым входом счетчика циклов моделирова - ния, выход которого соединен с вычислительным блоком, другой вход которого соединен с выходом блока задания допусков, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности прогнозирования за счет учета влиятия мультипликативных помех, оно содержит блок коммутации, блок умножения и блокзадания внешних возмущак 1 щих факторов, вход которого соединен с пя-тым выходом блока управления, авыход - с первым, входом блока умножения, второй вход которого соеди- фф.нен с первым выходом блока коммутации, а выход - с первым входомблока коммутации, второй вход кото- Я рого соединен с выходом эадатчика тестовых сигналов, третий вход -с выходом блока моделей, второй выход - с вторым входом блока моделей, а третий выход - с входом СД блока задания допусков, Ф2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что блок уп- СД равления содержит генератор тактовых ( импульсов, четыре линии задержки и четыре формирователя сигналов, вы- ),файф ход генератора тактовых импульсов соединен с первым выходом блокауправления и через последователь,но соединенные линии задержки иформирователи сигналов с соответствующими выходами блока управле ния.В блоке 9 устанавливаются значения характеристик стационарных случайных процессов - величины мате. -матических ожиданий и средних квадратических отклонений;Блок 11 является электронным макетом реальной схемы, В макете используются элементы с переменнымипараметрами, предназначающиеся дляимитации процессов износа, старения, разрегулирования в ходе эксплу. атации, Так, например, для измерительных систем, использующих в качестве первичных преобразователейтенэорезисторы, макетом реальнойсхемы будет набор пассивных элементов, соединенных по схеме Фиг, 2,Для других систем макет реальнойсхемы будет другой,На фиг, 2 на транзисторах 16и 16 собрана схема объединениятестового сигнала, поступающего сблока 10, и сигнала с блока 3. Насопротивлениях 17-22 собрана модель измерительной системы, состоящая из первичных .преобразователейсопротивлений 18 и 19), образующих внешний полумост измерительного моста (активный и компенсационный тензорезисторы, входящие:во внешний полумост, наклеиваютсяна поверхность объекта, подвергающегося деформации ), и сопротивлений 21 и 22, образующих внутреннийполумост измерительного моста 171и 172 в сопротивления связи,О - .напряжение питания измерительного моста . При этом блок 11 также содержит сопротивления 23 и 24 смещения,Блок 13 предназначен для задания внешних возмущающих факторов ввиде электрических напряжений илитоков, которые могут быть детерминированными или случайными,Блок 14 управления конструктивнопредставляет собой генератор 25 тактовых импульсов с периодом, равнымдлительности цикла моделирования,линии 26-29 задержки и формирователи 30-33 сигналов (,фиг, 3), Егоназначение - запуск и разрешениеработы соответствующих блоков,Устройство работает следующимобразом.Формируемые на выходе генератора7 нестационарные случайные процессы в виде электрических напряженийпоступают на вход блока 1, где осуществляется их масштабирование всоответствии с моделируеьыми процессами изменения свойств элементов систем.,ожидаемая при внедрении предлагаемого устройства, достигается за55 счет повышения точности прогноэирования надежности технических систем,так как более полно учитываетсявлияние случайных факторов за счетучета воздействия мультипликативныхпомех,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 С помощью интеграторов блока 2имитируются отдельные реализациинестационарных случайных процессовстарения и износа элементов систем,Сйнхронно с этим по командам изблока 14, поступающим на вход генератора 8, в нем воспроизводятсястационарные составляющие реальных случайных процессов старенияэлементов, Затем они подаются напервые входы элементов И блока 3,на вторые входы которых поступаютнестациокарные составляющие случайных процессов изменения элементовсистем,В момент начала рабочего тактаФункционирования устройства на входблока 11 из блока 3 и задатчика 10через блок 15 одновременно поступают сигналы и электрические напряжения, пропорциональные отдельным реализациям случайных процессовизменения параметров элементов системы соответственно, Начинаетсямоделирование первого цикла функционирования системы, В блоке 11 формируются напряжения, соответствующиевыходным параметрам элементов системы, которые подаются на вход блока 12 умножения, на другой вход которого подается мультипликатиннаяпомеха с блока 13, Перемноженныесигналы подаются на вход блока 4,Если выходные параметры системы пересекут границы допустимых областей,то в счетчике 6 фиксируется параметрический отказ.После многократного осуществления подобных циклон моделированияпо известным из теории надежностисоотношениям вычисляются численныезначения показателей надежностисистем,В случае моделирования процессапо уравнению (2 ) на вход блока 12через блок 15 (переключатель находится во втором положении ) поступает сигнал из блока 10, Перемноженный сигнал одновременно с сигналомиз блока 3 поступает на вход блока11, Далее процесс моделированияпроисходит аналогичным образом,филиал ППП "Патент",жгород, ул. Проект аз 9842/53 Тираж 706 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра