Устройство для определения приоритета объектов в системах с изменяющейся структурой

(51)5 С 06 Р 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ технических характеристи тем. Целью изобретения я ширение функциональных в за счет учета случайного возмущающих факторов на объекты, объединенные в, ройство содержит вычисли датчики контроля функццо дешифраторы, диффереццпр ты, генератор пакетов ил менты ИЛИ, элементы заде тор тактовых импульсов, реверсивцые счетчики, эл нератор чисел, узел пере группы элементов И, счет сравнения, переключателл роля, одновцбратор, реги 4 цл. к сложных сис,Тру ьство СССР /20, 1980. тво СССР 5/20, 1982,Г.НИЯ ПРИОС ИЗМЕНЯ 0 РЕДЕЛЕМАХ вычислииспользо тационноюциива ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4463248/24-2420.078815,06.90. Бюл. РЕ.И.Бороденко, В.орник, А.Д.Буханц(57) Изобретение относитсятельной технике и .может бьвано для определения эксплу Изобретение относится к вычислительной технике и может бьш ь использовано для определения эксплуатационно- технических характеристик сложных систем, в частности для определения одного из показателей стратегии контроля - очередности контроля технического состояния, очередности восстацовления по сетевому графику, оптимальной нагрузки и т.д.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет учета случайного воздействия возмуща х факторов на технические объекты, объединенные в систему.На фцг. 1 - 4 представлена схема предложенного устройства.Устройство содержит вычислительные блоки 1, датчики 2 контроля функвляется расозможнос 1 еивоздействиятехническиесистему. Усттельные блоки,цирования,ующие элемец-пульсов, элержки, гецераэлемецты И,емецты НГ, геключателей,чики, элементузел контстр сдвига, Ж ционировацця, дешифратор 3, дифференцирующие элементы 4, генератор 5 пакетов импульсов, элемент ИЛИ 6, элемент 7 задержки, генератор 8 тактовых импульсов, элемент И 9, реверсцвный счетчик 10, элемент НЕ 11, элементИ 12, генератор 13 чисел, деипЮратор 14, элемент И 15, элемент НЕ 16, элемент И 17, деифратор 18, элемент НЕ:19, реверсивцые счетчики 20 и 21, регистр 22 сдвига, узел 23 переключателей, группы 24,25 элементов И, элементы ИЛИ 26 и 27, счетчик 28, элемент 29 сравнения, элемент 30 задержки, элемент НЕ 3 1, диффереццирующий элемецт 32, элемент 1 ПИ 33, переключатель 34, счетчик 35, переключатель 36, дешифратор 37, узел 38 контроля, группу 39 элел ецтов 1 дешф 1571608ратор 40, элемент 11 41, одновибратор 42,Устройство работает следующим образом.5По входу установки запускается генератор 5 и предварительно в реверсивный счетчик 1 О записывается число,соответствующее количеству разрядовв регистрах 22. Количество этих разрядов также соответствует числу регистров по максимальной размерностиматрицы смежности, т.е. максимальному количеству технических объектов(ТО), входящих в сложную систему, Затем при помощи узла 23 переключателей(например, перемычка, переключательи т.д.) на первые входы только техэлементов И группы 39 коммутируетсявыход элемента 7 задержки, которые 20соответствуют разрядам регистров 22,в которых должны быть записаны единицы исходной матрицы смежности. На вторые и третьи входы элементов И группы 29 поданы потенциалы логической 25" 1" с выходов датчиков 2, так как висходном состоянии все ТО исправныи задействованы.Каждый регистр сдвига соответствует одной соответствующей строке матри;цы смежности, а 1-й разряд всех регистров соответствует д-му столбцуэтой матрицы. После коммутации соответствующих разрядов к выходу элемента 7 задержки по входу установки подается импульс сбрдса на соответствующие установочные входы регистров22 сдвига, реверсивных счетчиков 21,счетчиков 28 для приведения их в нулевое состояние, Задержанный элементом 407 задержки импульс записывает черезскоммутированные переключатели узла23 и через группу 39 элементов И врегистры 22 матрицу смежности исследуемого граба. После окончания этой 45операции устройство готово к работе,.При подаче разрешающего потенциалапо шине Пуск на вход пуска на выходе элемента И 9 появляются импульсыс генератора 8 тактовых импульсов, 50так как на входе элемента И 9 находится единичный потенциал с выходаэлемента НЕ 11, который пропадаетлишь при нулевом состоянии счетчика 10 последнего. Тактовые импульсыпоступают на управляющие входы регистров 22 сдвига и на входы элементовИ 41. Информация с выхода каждого ргистра подается на его вход, а такж через элемент И 41 на суммирующий вход соответствующего реверсивного счетчика 20. После прихода и го так" тового импульса на вычитающий вход реверсивного счетчика 10 он переходит в нулевое состояние, так как в исходном состоянии в него записано число, соответствующее максимальной размерности матрицы смежности. На выходе реверсивного счетчика 10 появляется напряжение логической " 1", которое через элементы НЕ 11 запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И 9. За и тактов информация в регистрах переписывается полкостью и соответствует исходной матрице смежности. В соответствующих реверсивных счетчиках 20 записываетсячисло единиц, содержащихся в соответствующей строке матрицы смежности. На этом заканчивается первый шаг итерации.1(и+1)-й импульс с генератора 8 тактовых импульсов поступает через элемент И 15 первого блока 1 на вычитающий вход реверсивного счетчика 20, так как элемент И 15 открыт единичным потенциалом с выхода реверсивного счетчика 10 и выхода дешиФратора 18 через элемент НЕ 19, а счетчик 20 находится в нулевом состоянии и на его выходе напряжение логического "0".Дешийраторы 18 и 14 выдают на своем выходе напряжение логической " 1" лишь в случае нулевого состояния соответствующего реверсивного счетчика. Тактовые импульсы, начиная с (и+1)-го, через элемент И 15 начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 20 первого блока 1, а также на входы элементов И 24 всех блоков 1, соответствующих первым разрядам всех регистров 22 сдвига. На входы элементов И 24 подаются сигналы с выходов первых разрядов соответствующих регистров сдвига. Поэтому если в первом разряде соответствующего регистра сдвига 22 записана единица, соответствующий ему элемент И 24 открывается и тактовые импульсы через соответствующий элемент И 24, элемент ИЛИ 26 поступают на суммирующий вход соответствующего реверсивного счетчика 21. После того, как на вычитающий вход реверсивного счетчика 20 первого блока 1 поступает количество тактовых импульсов, соответствующее чис1 э /1608ора 8 поступают через элемент И 17 на вычитакцйй вход реверсивного счетчика 21, а также на входы элементов 25 всех блоков 1. На другие входы элементов И 25 подключены выходы первьгх разрядов регистров 22 сдвига. Элементы И 25, которым соответствуют первые разряды соответствующих регистров 22 исдвига, в которых записанаединица,открываются и тактовые импульсы через них и соответствующие элементы Иг 1 И 27 лу единиц в первой строке матрицы смежности, счетчик переходит в нулевое состояние, на выходе дешифратора 18 появляется напряжение логической "1", которое через элемент НЕ 19 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 15. В соответствующих реверсивных счетчиках 20 запг сывается число, равное количеству ед ниц в первой строке матрицы смежности анализируемого графа. Напряжение логической "1" с выхода дешифратора 18 первого блока 1 открывает элемент И 15 второго блока 1, так как на вход этого элемента подается напряжение логической " 1" с элемента НЕ 19. Тактовые импульсы через элемент И 15 второго блока 1 с выхода генератора 8 поступают на вычислительный вход ре версивного счетчика 20, а также на входы элементов И 24 всех блоков 1, соответствующих вторым разрядам всех регистров сдвига 22. Если в них записана единица, то тактовые импульсы 25 через соответствующий элемент ИЛИ 26 поступают на суммирующий вход соответствующего реверсивного счетчика 21.После прохождения тактовых импульсов, количество которых соответствует числу единиц во второй строке матрицы смежности, т.е. числу, записанному в реверсивном счетчике 20 второго блока 1, на выходе дешифратора 18 появляется напряжение логической "1", которое через элемент НЕ 19 запрещает прохождение тактовых имггульсов через элемент И 15 второго блока 1 и разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 15 третьего блока 1. 40 В дальнейшем работа устройства происходит аналогично до тех пор, пока информация из последнего и-го реверсивного счетчика 20 не переписывается в соответствующие реверсивные счетчи ки 21 блоков 1, На этом заканчивается второй шаг итерации.Единичные сигналы с выходов дешифраторов 18 поступают на входы элемента И 12, напряжение с выхода кото рого открывает элемент И 17 первого блока 1 для прохождения импульсов с выхода генератора 8 тактовых импульсов, так как на другой вход элемента И 17 поступает напряжение логической "1" с выхода элемента НЕ 16, навход которого подается напряжение логического "0" выхода дешифратора 14. Тактовые импульсы с вьгхода генерато- . записываются в соответствующие счетчики 28. При прохождении через элемент И 17 первого блока 1 импульсов, количество которых соответствует числу, записанному в счетчике 2 1, последний переходит в нулевое состояние и на выходе дешифратора 14 появляется напряжение логической "1". Поэтому на выходе элемента НЕ 16 появляется напряжение логического нуля, которое запрещает дальнейшее прохождение та 1 стовых импульсов через элемент И 17.Одновременно напряжение логической "1" с выхода дешифратора 14 первого блока 1 подается на вход и открывает элемент И 17 второго блока 1, Тактовые импульсы начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 21 второго блока 1 и первые входы элементов И 25, соответствующие вторым разрядам всех регистров 22 (второму столбцу матрицы смежности). На вторые входы подключены элементы И выходов соответствующих вторых разрядов регистров 22 сдвига. Напряжение логической " 1" с трех разрядов, в которых записана единица, открывает соответствующие элементы И 25 и импульсы с их выхода через соответствующие элементы ИЛИ 27 поступают на запись в соответствующие счетчики 28. Тактовые импульсы через элемент И 17 проходят до тех пор, пока реверсивный счетчик 2 1 второго блока 1 не проходит в нулевое состояние и не закрывает через дешифратор 14 и элемент НЕ 16,элемент И 17. Напряжение логической "1" с выхода дешифратора 14 открывает элемент И 17 третьего блока 1 для прохождения тактовых импульсов, и цикл работы протекает аналогично.Устройство функционирует до тех пор, пока информация из последнего реверсивного счетчика 2 1 не переписывается в соответствующие счетчики 23 (третий шаг итерации). После этого прохождение тактовых импульсов на ка 7 1571608 8кие-либо элементы устройства запрещается элементами 15,.17 и 9. Информация, записанная в каждом счетчике, соответствует рангу соответствующей вершины исследуемого графа. Эта информация дешифрируется соответствующим дешифратором 40 и отображается на соответствующем узле 38. При появлении единицы на выходе элемента 1 последнего блока 1, свидетельствующей о завершении цикла вычислений, запускается генератор 13 чисел. Числовыезначения с его выхода поступают на вход элементов 29 сравнения. При равенстве значений на выходе генератора 13 и счетчика 28 на выходе соответствующего элемента 29 появляется потенциал логической " 1", который через элемент 32 и элемент ИЛИ 33 запишется в счетчики 35 через переключатели 34. После чего потенциал, поступивший через элемент 30 задержки на вход элемента НЕ 31, закроет переключатель 34, предотвращая тем самым 25 ложную запись "1" с выходов элементов 32, и этим же напряжением открывается переключатель 36, разрешая прохождение информации со счетчика 35 на дешифратор 37 и узел 38. На узле стобразится значение ранга ь-й вершины и ее приоритет в системе - первый, По мере уменьшения значений на выходе генератора 13 в какой-то момент вре.мени сработает элемент 29 , а так как 35.1в счете 35 уже была записана единица, то на узле 38 отобразится ранг 1-й вершины и ее йриоритет в системе - второй. В дальнейшем устройство работает аналогичным образом, пока не 40 отобразятся значения приоритетов всех ТО.В случае отказа или отключения какого-то, например К-го, ТО на выходе блока 2 потенциал логического "0", 45 на выходе дешифратора 3 меняется кодовая комбинация и импульс с выхода элемента ИЛИ 6 сбрасывает всю исходную информацию в регистрах 22, счет. чиках 20, 2 1, 28, 35. Закрываются элементы 39 К-й строки и К-го столбца матрицы смежности. В счетчик 10 с выхода генератора 5 заносится число и. После чего с выхода элемента 7 записывается в регистры 22 матрица смежности (элементы 1-й строки и К-го столбцов равны нулю), а со второго выхода элемента 7 разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 8. Начинается новый цикл определения новых рангов и новых приоритетов вершин нового графа по описанному алгоритму.Формула изобретенияУстройство для определения приоритета объектов в системах с изменяющейся структурой, содержащее первый и второй элементы И, первый элемент задержки, генератор тактовых импульсов, выход котороГо соединен с первым входом первого элемента И, первый реверсивный счетчик, выход которого через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, а вычитающий вход соединен с выходом первого элемента И, вычислительные блоки, каждый из которых включает регистр сдвига, узел переключателей, первую и вторую группы элементов И, два элемента ИЛИ, три дешифратора, два реверсивных счетчика, два элемента НЕ, первый счетчик, два элемента И, узел контроля, причем в каждом вычислительном блоке выходы разрядов регистра сдвига подключены к первым входам элементов И первой и второй групп, выходы элементов И первой группы соединены с входами первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, выход которого через первый дешифратор подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и с вторым входом ь-го элемента И второй группы каждого вычислительного блока, выходы элементов И второй группы соединены с входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к информационному входу первого счетчика, выход старшего разряда регистра сдвига соединен с установочным входом его первого разряда, вычитающий, вход третьего реверсивного счетчика соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго дешифратора, вход которого соединен с выходом третьего реверсивного счетчика, вход сдвига регистра сдвига каждого вычислительного блока попключен к выходу первого элемента И, выход первого де 1571 бОшифратора предыдущего вычислительного блока соединен с вторым входом третьего элемента И последующего вычислительного блока, выход второго дешифратора предыдущего вычислительного блока соединен с вторым входом четвертого элемента И последующего вычислительного блока, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом 1-го элемента И первой группы вычислительных блоков, ныход второго дешифратора каждого вычислительного блока подключен к соответствующему входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И первого вычислительного блока, установочные входы регистров сдвига, первых счетчиков, вторых и третьих реверсивных счетчиков вычислительных д) блоков соединены с шиной "Сброс" устройства и с входом первого элемента задержки, первый выход которого соеди нен с входами переключателей узла каждого вычислительного блока, выход ге нератора тактовых импульсов соединен с третьими входами третьего и четвертого элементов И каждого вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения фунцио- З 0 нальных возможностей за счет учета случайного воздействия возмущающих факторов на технические объекты, объединенные в систему, н него введены датчики контроля функционирования, четвертый дешифратор, группа дифференцирующих элементов, генератор пакетов импульсов, третий элемент ИЛИ, одно- вибратор, генератор чисел, а н каждый вычислительный блок введены элемент 4 О сравнения, второй элемент задержки, четвертый элемент НЕ, дифференцирующий элемент, четвертый элемент ИЛИ, два переключателя, второй счетчик, пятый дешифратор, третья группа элементов И, пятый элементИ, причем входы датчиков контроля функционирования являются контрольными входами устройства, а ныходьг соединены с входами четвертого дещифратора соответственно, выход 1-го датчика контроля функционирования соединен с первыми входами элементов И третьей группы 1-го вычислительного блока и вторыми входами 1-х элементов И третьей груп-.55 пы каждого вычислительного блока, вы- ходы четвертого дешифратора подключе 810ны к входам соответствующих дифференцирующих элементов группы, выходы которых соединены с входами третьегоэлемента ИЛИ, выход которого подключенк входу первого элемента задержки ик входу генератора пакетов импульсов,выход которого соединен с суммирующимвходом первого реверсивного счетчика,второй выход первого элемента задерж-.ки соединен с шиной "Пуск" устройстваи с входом одновибратора, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход старшего разрядарегистра сдвига в каждом вычислительном блоке подключен к первому входупятого элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу третьегореверсивного счетчика, .второй входпятого элемента И соединен с выходомпервого элемента И, третьи входы элементов И третьей группы соединены свыходами соответствующих переключателей узла, а выходы соединены с входами разрядов регистра сдвига соответственно, первый вход элемента сравнениясоединен с выходом генератора чисел,второй вход соединен с входом третьегодешифратора и с выходом первого счетчика, выход элемента сравнения соединен с входами дифференцирующего элемента и второго элемента задержки, выход которого соединен с управляющимнходом первого переключателя и входомчетнертого элемента НЕ, выход которого подключен к управляющему входу второго переключателя, информационныйвход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а .выход соединен с информационным входом второгосчетчика, установочный вход которогосоединен с шиной "Сброс" устройства,а выход соединен с информационным входом первого переключателя, выход которого соединен с входом. пятого дешифратора, выход которого подключен квторому входу узла контроля, первыйвход которого соединен с выходомтретьего дешифратора, выходы дифференцирующих элементов всех вычислительных блоков соединены .с соответствующими входами четвертых элементов ИЛИвсех вычислительных блоков, запускающий вход генератора чисел соединен свыходом первого дешифратора последнего вычислительного блока, 15716091571608 оставитель А.Жехред М,Дидык ов Корректор В.Кабаций Редакто елем Заказ 1514 Тираж 571 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о113035, Москва, Ж, Раушская наб.,гиям при ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101