Устройство для диагностики технических систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 8 А 2 9) ЯО ип а) 4 С 06 Г 15/46 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ О ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВ В 46(54) УСТРОЙСТВО ДПНИЧЕСКИХ СИСТЕМ(57) Изобретение ольно-измерительнойбыть использовано ДИАГНОСТИКИ ТЕХосится к контроехнике и можетя диагностики сисК АВТОРСКОМУ Св(56) Авторское свидВ 1174943, кл.С 06 тем, описываемых статическими и динамическими сигналами. Цель изобретения " расширение области примененияустройства. Устройство содержит блокзаписи параметров, матрицу состояний,селектор максимального уровня, блокиндикации, генератор стробирующих сигналов, переключатель режимов и блоквыделения признаков контролируемогосигнала. Устройство обеспечивает обучение и распознавание классов состоя"ний объектов, описываемых не толькостатическими, но и динамическими сигналами. 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной и испытательной технике и может быть использовано для диагностирования технического состоя 5 ния систем, которые описываются как статическими параметрами, так и динамическими сигналами, и является дополнительным к авт. св. У 114943Целью изобретения является расширенйе области применения на класс объектов, состояние которых описывается динамическими сигналами.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема матрицы состояний.Устройство содержит блок 1 записи параметров, матрицу 2 состояний, селектор 3 максимального уровня, блок 4 индикации, входы 5 для подачи ста тических сигналов, генератор 6 стробирующих импульсов, переключатель 7 режимов, линию 8 задержки, блок 9 импульсного смещения, ферритовые кольца 10 блока импульсного смещения, 25 датчики 11 параметров, адаптивные элементы 12, усилительные каскады 13, резистор 14, индикаторы 15, информационные входы 16 матрицы состояний, вход 17 переключателя 7 режимов, вы- З 0 ход 18 матрицы состояний, пятиотвер- стный трансфлюксор 19, первую входную обмотку 20, вторую входную обмотку 2 1, обмотку 22 записи, обмотку 23 считывания, выходную обмотку 24, пер"вый 25 и второй 26 диоды, многополюсный выключатель 27, блок 28 выделения признаков контролируемого сигнала, узел 29 управления, узел 30 установки верхнего предела контролируемо го сигнала (реостат), делитель 31 напряжения, вторые резисторы 32, компараторы 33 элементы И 34, первый ключ 35, вторые ключи 36, интеграторы 37, третьи ключи 38, информационный 45 вход 39, клемму питания 40.Устройство работает следующим образом.При диагностировании объекта, описываемого статическими параметрами, последний подключается к блоку 1 че рез входы 5 устройства, причем каждо" му 1-му параметру объекта соответствует вполне определенный 3-й вход (=1 и). Значения параметров измеряр55 ются соответствующими датчиками 11, общее число которых равно числу измеряемых параметров. На выходе каждо" го датчйка 11 электрический сигнал пропорционален измеренному значениюсоответствующего параметра. Обычнокаждый датчик 11 содержит устройствонормирования, Сигнал на выходе датчика может быть двоичным (при допусковом контроле) либо непрерывным (принедопусковом контроле).Совокупность из и двоичных или не"прерывных сигналов через многополюсный выключатель подается на вертикальные (столбцовые) шины матрицы 2 состояний, при этом устройство может находиться в двух режимах работы: обучения и распознавания (диагностирования).В режиме обучения задается рядконкретных иэображений, которые соответствуют определенному -му классутехнических состояний объекта.Совокупность сигналов с выхода/блока.1, соответствующая известномуклассу состояния объекта, поступаетна информационные входы 16 матрицы2 состояний (фиг.2). При этом каждый1-й сигнал подается на соответствующий 1"й вход и далее через первыйдиод 25 или второй диод 26 (в зависимости от полярности сигнала) на одну из вертикальных шин 1-го столбца(1 1,п),Одновременно в одну из строк матрицы 2 состояний, в которой надо запомнить предложенную совокупность параметров, подается от генератора 6через многопозиционный переключатель7 режимов сигнал адаптации (записи),С помощью переключателя 7 выбира-ется нужная д-я строка, Сигнал от генератора 6 подается через замкнутыех-е контакты переключателя 7 на горизонтальную шину, составленную изпоследовательно соединенных обмоток22 записи всех адаптивных элементов12, расположенных в -й строке матрицы (1=1,ш) и выполненных на пятиотверстных трансфлюксорах 19,Совместное появление сигналов вь-й горизонтальной и во всех вертикальных шинах вызывает изменение состояния адаптивных элементов 12, расположенных в этой строке. При многократной подаче совокупностей параметров определенного класса состояния объекта и наличии сигнала от генератора 6 в данной строке матрицы формируется устойчивое изображение ъго состояния объекта.14448 Аналогично формируются изображения других технических состояний объекта,В режиме распознавания, т.е. при диагностировании объекта, подвижный контакт переключателя 7 режимов переводится в положение "0", тем самым прекращается подача импульсного сигнала в обмотки 22 записи адаптивных элементов 12. На вертикальные шины матрицы 2 через ее информационные входы подается некоторая совокупность параметров, описывающих неизвестное состояние диагностируемого объекта. Одновременно на обмотки 23 считывания 1 адаптивных элементов 12 через вход 17 и переключатель 7 режимов поступает от генератора 6 импульсный сигнал считывания (обмотки 23 всех адаптивных элементов, расположенных в од О ном столбце, соединены последовательно). Тем спмым обеспечивается неразрушающее считывание сигналов со всех адаптивных элементов матрицы.Считывание характеризуется появле нием сигналов в выходных обмотках 24 пятиотверстных трансфлюксоров 19 адаптивных элементов 12.Так как обмотки 24 всех элементов 12, расположенных в данной строке матрицы, соединены между собой последовательно, происходит алгебраическое суммирование сигналов, считанных с этих элементов.Суммарный сигнал характеризует степень совпадения совокупности подаваемых с объекта параметров со значениями, запомненными в адаптивных элементах этих строк. Чем больше этот сигнал, тем более схожими" являются распознаваемое состояние объекта и образ этого состояния, запомненный в данной строке матрицы 2 состояний.Суммарные сигналыиз всех строк матрицы (3. 1,ш) записываются в ферритовые кольца 10 блока 9. Последние вместе с линией задержки обеспечивают синхронизацию по фазе этих сигналов, что улучшает условия для выбора из них максимального сигнала селектором 3 максимального уровня, Достигается 50 это тем, что сигналы от генератора 16 подаются через вход 17 и переключатель 7 режимов одновременно на обмотки 23 считывания и на линию 8 задержки. После задержки их на определенный интервал времени они поступают на обмотки считывания ферритовых колец 10. Благодаря этому обеспечивает 28 4ся синфазность сигналов на выходах 18 матрицы 2 состояний и их надежное селектирование по максимуму.Каждый канал содержит усилительный каскад 13. При поступлении на входы каналов селектора 3 сигналов с выходов 18 матрицы 2 состояний срабатыва ет лишь тот канал, на вьпсоде которого оказывается максимальный сигнал. Это обеспечивается за счет отрицательной обратной связи между усилительными каскадами разных каналов, задаваемой резистором 14.Работа устройства в случае динамического сигнала происходит аналогично. Отличие состоит в том, что значения признаков анализируемого (или используемого для обучения) динамического сигнала сначала накапливаются на интеграторах 37 в течение заданного времени, а по истечении этого времени подаются на входы матрицы 2 состояний,В качестве признаков реализации динамического сигнала выбираются времена нахождения данной реализации на эаданньцс амплитудных интервалах при определенном времени анализа. В этом случае каждой реализации динамического сигнала соответсвует определенный вектор признаков. Выделение признаков реализации динамического сигнала осуществляется следующим образом.По сигналу с третьего выхода узла 29 управления замыкается первый ключ 35 и подает анализируемый сигнал на входы вторых ключей 36 и на первые входы компараторов 33, Кроме того, узел 29 управления подает питание на свой второй выход, напряжение с которого подается через реостат 30 на делитель 31 напряжения.С резисторов 32 сигналы подаются на первые входы компараторов 33. Так, на второй вход первого компаратора подается нулевой потенциал, второго . - потенциал, равный падению напряжения на (И)-м резисторе, третьего - потенциал, равный падению напряжения на (Я)-х резисторах, (И)-го " по" тенциал, равный падению напряжения на одном резисторе. На второй вход Б-го компаратора подается максимальное напряжение, подаваемое с установочного реостата 30.Компараторы 33 каждой пары работают следующим образом.4828 6 Формула изобретения 20 30 35 40 50 55 5 144Сигнал на выходе нечетного компаратора появляется тогда, когда напря 1 кение на его втором входе, подаваемоес делителя напряжения, превышает напряжение на его первом входе, соответ"ствующее амплитуде анализируемогоо .сигнала, Сигнал на выходе четногокомпаратора 33, наоборот, появляется,если напряжение на втором входе меньше,напряжения яа первом входе. Такимобразом, сигнал на выходах обоих компараторов 33 одной из пар, а следовательно, и на выходе элемента И 34,будет в том случае, когда значение 1амплитуды анализируемого сигнала находится между значениями потенциалов,подаваемых с делителя 31 напряженияна вторые входы этой пары компараторов 33, В этом случае срабатываетвторой ключ 36, управляющий вход которого соединен с данным элементомИ 34, и пропускает анализируемый сигнал на соответствующий интегратор 37.Следовательно, при попадании анализируемого сигнала на тот или иной амплитудный уровень будет открываться,а при уходе с этого уровня закрываться соответствующий второй ключ 36.При этом конденсатор того или иногоинтегратора 37 на период анализа зарядится до Напряжения, соответствую"щего сумме времен пребывания анализируемого сигнала на данном амплитудном уровне за этот период.По истечении времени анализа счетвертого выхода узла 29 управленияподается сигнал на управляющие входытретьих ключей 38, которые срабатывают и соединяют выходы интеграторов37 с входами матрицы 2 состояний, спомощью которой производится распознавание.Перед очередным циклом диагностирования производится обнуление интеграторов 37 путем подачи на их обнуляющие входы сигнала с первого выхода узла 29 управления.С помощью реостата 30 осуществляется регулировка верхнего пределанапряжения, а ширина амплитудных интервалов задается изменением сопротивлений регулируемых резисторов 32,Узел 29 управления может быть реализован в виде набора выключателей,управляемых вручную, либо на базереле времени,Устройство для диагностики технических систем по авт, сВ.Р 1174943, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения на класс систем с динамическими сигналами, в устройство введены многополюсный выключатель и блок выделения признаков контролируемого сигнала, информационный вход которого является информационным входом устройства, группа выходов блока выделенияпризнаков контролируемого сигнала подключена к группе информационных входов матрицы состояний, выводы много"полюсного переключателя соединены свыходами блока записи параметров и с группой информационных входов матрицы состояний, причем блок выделения признаков контролируемого сигнала содержит узел управления, узел установки верхнего предела контроляруемого сигнала, де-литель напряжения, гервый 1 олюч и группыкомпараторов, элементов И, вторых итретьих ключей и интеграторов, выходыкоторых подключены к информационнымвходам группы третьих ключей, информационные входы - к Выходам группывторых ключей, а входы сброса - к первому выходу узла управления, второйвьгход которого соединен с входом узга .установки верхнего предела контролируемого сигнала; третий выход " с управляющим входом первого ключа, а четвертый выход - с управляющими входамигруппы третьих ключей, информационныевходы группы вторых ключей и первыевходы группы компараторов связаны свыходом первого ключа, вторые входыгруппы компараторов подключены к выходам делителя напряжения, вход кото"рого соединен с выходом узла установки верхнего предела контролируемогосигнала, выходы компараторог подключены к первым и вторым входам элементов И группыр выхОДы котООых соеДиьены с управляющими входами группы Вторых ключей, информационный входпервого ключа является информационнымвходом блока выделения признаковконтролируемого сигнала, выходы группы третьих ключей составляют группувыходов блока выделения признаковконтролируемого сигнала.1444828 Составитель В.ВоронкТехред М,Дицык едактор М.Цитки акая 650 тета СССР крь де на роектн рои Тираж 704 ВНИИПИ Государ по делам иэ 113035, Москва, Жственного ком обретений и о -ЗБ, Раушская твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,Корректор Ае 0 бруча ем Подписное