Устройство для оптимизации периода и глубины контроля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 06 Г 15/4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В. ПшеничВ. Уткин льство СССР15/46,ство СССР15/46, 1984. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИПЕРИОДА И ГЛУБИНЫ КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении эксплуатационных характеристик сложных технических объектов. Цель изобретения -повышение точности устройства. Уст"ройство содержит блок 1 установкиограничений, блоки 2, -2 10 заданиянеточных коэффициентов, блоки 3"36умножения, первый 4 и второй 5 генераторы линейно изменяющегося напря131 жения, блоки 6,-6 деления, сумматоры 7, -7 , элементы 81-8 1 задержки, узел .9 формирования экспоненты, инвертор 1 О, первый ключ 11, элемент И 12, блок 13 сравнения, второй ключ 14, аналого-цифровой преобразователь 15, блок 16 индикации, переключатель 17, двухпозиционный переключатель 18 и блок 19 памяти. Сущность изобретения состоит в аппаратурном определе 9046нии максимального значения целевойфункции " вероятности готовностиобъекта контроля, зависящей от рядапараметров, в том числе от искомыхглубины контроля я и периода контроля Т. За счет дискретного измененияя и Т отыскивается точное (до шагадискретизации) значение максимумазависимости, аналитическое определение которого затруднено. 2 ил.1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении эксплуатационных характеристик сложных технических объектов, в частности для 5определения периодичности и глубиныих контроля,Цель изобретения - повышение точности устройства.Сущность изобретения состоит в 10том, что определяют оптимальную периодичность и глубину контроля помаксимальному значению целевой функ"ции, заданной вероятностью готовнос"ти объекта контроля Р в равномерно 15распределенный момент времени, зависящий от глубины я, длительности2, периодичности Т контроля, длительности восстановления: Т объекта контроля и их взаимосвязи. С по" 20мощью генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) моделируетсянепрерывное увеличение от нуля значения Т при каждом фиксированномТ, периодически ступенчато задающемся с помощью второго ГЛИН. Приэтом устройство непосредственно моделирует изменение величин я и С .Увеличение Т при каждом фиксирован"ном Т 6 прекращается в случае дости- З 0жения величиной Р, максимальногозначения,В математическом плане задача состоит в определении таких значений Т и я, при которых Р достигаетнаибольшего значения. Моделирование готовности объекта контроля марковским процессом его состояний с их "демарковиэациейметодом фаз Зрланн 11 40 га позволяет представить вероятностьготовности объекта контроля в видефкк к д +Т +кк+Тк +Т(1)где сс, Р - вероятность ошибок контроля первого и второгорода;Ъ - интенсивность отказов;Т и к - длительности восстановления и контроля, зависящиеот глубины контроля;Тк - период контроля.Глубину контроля оценивают коэффициентомОс 1,Тв(2).йгде Т - длительность восстановленияобъекта контроля, контролькоторого осуществляется вцелом.В случае контроля в целом, я=1,так как Т =:Т, в случае контролядо блока, узла и т,д я1, таккак Тз с ТДлительность контроля также задана линейной зависимостью от глубиныконтроляк= В - А я, (3) где параметры АО и В ) О определяют характер и степень влияния глубины на длительность контроля (Ас В).Коэффициент я оказывает двоякое влияние на Р: уменьшение я приводит к уменьшению Т и тем самым к увеличению Рг и уменьшение я ведет к увеличению к и тем самым к уменьше" нию Р3 13190Оптимальные период и глубина контроля могут быть получены аналитически из выражения (1) лишь приближенно, устройство позволяет получитьих точные значения за счет аппаратурной реализации значений Р, при различных Т,и других параметров сис"темы и объекта контроля.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - 10временные диаграммы.Устройство содержит блок 1 установки ограничений, блоки 2,-2 щ задания постоянных коэффициентов, бло"ки 3,-3 умножения, первый 4 и второй 5 ГЛИН, блоки 6, -64 деления,сумматоры 7, -74, элементы 8-87 задержки; узел 9 формирования экспоненты, инвертор 10, второй ключ 11,элемент И 12, блок 13 сравнения, первый ключ 14, аналого-цифровой преобразователь 15, блок 16 индикации,переключатель 17, двухпозиционныйпереключатель 18, блок 19 памяти итретий ключ 20, 25 Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на выходе блоков 2, -2, устанавливаются напряжения, пропорциональные величи 1нам соответственно Ть, - А, В, ОЬ,1 19-Ъ, 1-, 1-К. На выходе генератора 5 устанавливается напряжение, пропорциональное начальному значению Ть (Ть с Ть ), соответствующее 8=8, Напряжение на выходах блока 19 и генератора 4 устанавливается равным нулю. Ключи 14 и 20 разомкнуты, ключ 11 замкнут, Переключатель18 подключает свой первый информаци онный вход к первому входу блока 13, При этом на выходах блоков 6 3 7 3, 7, Зз, 6, 34 36, 9 , 10, 74 бз 7 3, 64 возникает напряжение, пропорциональное соответственно 8=8 внк, - АЯм Ф бк =В-Армен46 Ть, мТ + бр, рк /(1-), (1- с)ТЗ,Оэ 11 1 ю 0 в 06 макс в 07 макс =Пбзмакс + +(1-сс)Ть+ 36 /(1-/), 9 ПР1/фут макстак как имеются отличзмаксные от нуля напряжения на выходах генератора 5 и блоков 2, 2, (в общем случае).Работа устройства по оптимизациии Тк начинаетСя При ЗаПУСКе Генератора 4 для момента с, (фиг. 2 а). С этого момента напряжение 11 (с) на выходе ГЛИН 4 линейно возрастает, а на выходе блока 64 (фиг. 2 ) напряжение 46 4Бб (с) =Рс (с) возрастает по закону,%определенному формулой (1), При этом напряжения Ц(с), П,э (с), ц,з (с)(с), Бь (с), Б (с) не изменяются, Если в некоторый момент времени напряжение Пь (с+ ь ст) на первом информационном входе переключателя 18 (а значит, и на первом входе блока 13) оказывается больше, чем напряжение Б 6 (с) на втором входе. блока 13, что свидетельствует о достижении максимУма величиной Р (с,Тк)/8= = сопзс (фиг. 25), в момент с возникает П, (с)О (фиг, 2 у), которое поступает на третий управляющий вход ГЛИН 4 и останавливает его (фигЗа), а также на вход элемента 12 и на входы элементов 8 .и 86. ЧеРез вРемЯ Ьс напРЯжение ПЬ (с)06 подключает второй информационный вход переключателя 18, на котором сохранилось напряжение Б 1 (с), равное нулю, на его выход, В результате этого, напряжение на первом входе блока 13 сравнения оказывается меньше, чемна его втором входе, напряжение на выходе блока 13 устанавливается равным нулю (момент времени с + ьс , (фиг. 2 у). На первый вход элемента 12 постуйает напряжение, равное нулю. В следующий момент времени с на второй вход элемента 12 поступает сигнал с выхода блока 13, задержанный на время Ь элементом 8 (фиг, 2 е), причем ььсд, Поскольку на первом входе элемента 12 напряжение равно нулю, на его выходе напряжение также равно нулю (фиг, 2 ж). Сигнал с выхода элемента 8 проходит через элемент 84 и открытый ключ 11 и в момент с =с + Ь 64 3 Ф с выхода ключа 11 (фиг. 2 поступает на второй управляющий вход ключа 20, открывая его. При этом через открытый ключ 20 напряжение, пропорциональное Р (с, Тк,)/я=сопзс, поступает с выхода элемента 8в блок 19 и запоминается в нем (фнг. 2 г). В следующий момент с=с + ь сигнал с выхода ключа 11, прошедший через элемент 8 , поступает на первый управляющий вход ключа 20, закрывая его, В последующий момент с =с + + Ьо + ь ь сигнал с выхода элемента 8 (фиг, 2 ц) поступает на вход элемента 8, первые управляющие входы ГЛИН 4, устанавливая на его выходе7 3 двухпозиционный переключатель, блок памяти, девятый и десятый блоки задания постоянных коэффициентов, второй генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к объединенным первым входам второго и четвертого блоков умножения, а также первого блока деления, второй вход которого соединен с выходом первого блока задания постоянного коэффициента, а выход " с первыми входами первого блока умножения и пареключателя, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом первого генератора линейно изменяющегося напряжения, и с выходом блока памяти, соединенным также с вторым информационным входом двух- позиционного переключателя, первый информационный вход которого соединен с информационным входом третьего ключа и с выходом седьмого элемента задержки, вход которого подключен квыходу четвертого блока деления и второму входу блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом двухпозиционного переключателя, а выход - с объединенным первым входом элемента И и входами пятого и шестого элементов задержки, выход которого подключен к второму управляющему входу, двухпозиционного переключателя, первый управляющий вход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, выходом третьего и входом второго элементов задержки, выход третьего ключа подключен к входу блока памяти, а второй управляющий вход третьего ключа -19046 8к входу третьего элемента задержкии выходу второго ключа, управляющийвход которого вместе с управляющимвходом первого ключа связаны с выходом элемента И, информационный входпервого ключа соединен с выходомпереключателя, второй вход элемента И подключен к выходу пятого ивходу четвертого элементов задерж ки выход которого соединен с информационным входом второго ключа, выходвторого элемента задержки подсоединен к входу первого элемента задержки и первым управляющим входам гене раторов линейно изменяющегося напряжения, вторые управляющие входы которых соединены с выходом первогоэлемента задержки, первые и вторыевходы блоков деления с второго почетвертый соединены с выходами соответственно третьего блока умноженияи девятого блока задания постоянного коэффициента второго и четвертогосумматоров, шестого блока задания по стоянного коэффициента и пятого блока умножения, первый вход третьегоблока умножения, второй вход и выходчетвертого блока умножения подключены соответственно к объединенным щ выходу первого сумматора и второмувходу второго сумматора, выходу десятого блока задания постоянного коэффициента и первому входу третьегосумматора, второй и третий входы ко" З 5 торого подключены к выходам соответственно второго и третьего блоковделения, выход первого генераторалинейно изменяющегося напряжения подключен к первому входу шестого блока щ умножения.1319046У(Ц уаСоставитель С, Демиденко Редактор Н. Рогулич Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенк Заказ 2514/44 Тираж 672 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 иэводственно-полиграфическое предприятие,ород, уп. Проектн