Устройство для определения ресурса системы Советский патент 1983 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к автоматиза ции контроля и управления производственными процессами и может быть использовано в автомагизированных системах контроля и управления техническими процессами и производством, а также в исследованиях и техникj, где требу ется нахождение оптимального значения величины ограниченных ресурсов, расходуемых сложной системой.

Известно устройсгво, которюе содержит датчики кпиматическ:их условий, к;ор рек тирующие звенья, интегратор, датчик времени и индикаторное устройство JJL.

Существенным недостатком устройства является узкая область применения в сил того, что оно не позволяет определить величину используемого ресурса в системе.

Наиболее близ1шм ПО технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит датчики возмущающих воздействий, выходы которых подгслючены ко входам соответствующих, корректирующих звеньев, выходы которых соединены со входами интегратора, блок нелинейности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, датчик времени и первый элемент И, выход ко торого соединен с первым входом сумматора, второй элемент И и второй сумматор Г 21

Недостатком устройства является то, что оно служит только для определения периода контроля и технического обслуживания изделия при заданном ресурсе, однако не позволяет определить величину ресурса, выделяемого на нейтралйЗшнию возмущающих воздействий а также об, щий запас ресурса системы., необходимый для нормального функционирования .системы в течение требуемого интервала времени (периода функционирования системы

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения необходимого запаса ресурса системы, процесс функдионирования которой происхрдат в условиях воздействия различного ртда возмущений, и, тем самым, обеспечение устойчивого (нормального) функционирования системы в течение заданного временя на огяове использования этого ресурса.

Поставленная цепь достигаегся тем, что в устройство, содержащее датчики возм -щающих воздействий, выходы которых подключены ко входам соответствую«щих корректирующих звеньев, выходы которых соединены со входами интегратора

блок нелинейности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения датчик времени и элемент И, выход которого соединен с первым входом сумматора, введены блок умножения, датчик расхода ресурса, задатчик и регистратор, Еыход интегратора через блок умножения подключен к первому входу блока нелинейности, второй вход которого соединен с первым выходом датчика расхода ресурса, второй выход которого подключен к nepBON-ry входу элемента И, второй вход последнего соединен с первым выходом блока сравнения, второй выход которого подключен к входу датчика расхода ре« сурса, выход задатчика соеданен с вторым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу регистратора, второй вход которого соединен с вы ХЭДом элемента И, выход датчика времени подключен к соответствующему входу интегратора, вторые входы блока умножения и блока сравнения соединены с вхо дами устройства

Необходимый запас ресурса системы, т зебуемый для ее нормального функционир|Эзания в течение заданного времени, определяется из условия непревышения величиной ц l.tj) дополнительно израсходованного в системе ресурса, выделенного нейтрализацию возмущающих воздействий и связанного со случайным законом поступления этих возмущений некоторой допустимой ограниченной величины с заданной вероятностью Ра. Иначе говоря, пусть в случайные последовательные моменты времени i. j-t л,., . систему действуют возмущения, которые приводят к дополнительному расходованию ре сурсов в системе на нейтрализацию этих возмущающих воздействий, В этом случае величина Гц fia) дополнительно израсходованного в системе за время -Ьт., ресурса, выделяемого на нейтрализацию возмущающих воздействий, определяется (ti-)KonH4ecTBOM имевщих место за это время возмущений, а также величиной cd интенсивности расхода ресурса на нейтрализацию возмущающих воздействий, т.е.

v,(t,,)-4(t)a.

Необходимое значение величины ресур са, выделяемого в системе для нейтрализакии возмущающих воздействий, может быть выбрано из условия непревышения вел;ичиной К (4:-) допустимой ограниченной величины сГ ресурса, которой обпа дает система для кейтрализации возмушающих воздействий, с заданной вероятностьюи определяется соотношением (Гн()йсГ;7/Р ВероятностьТ( (t-) scf): определяется применением формулы полной вероятности PtrHCt,,)cf)--lPK(tj criV4)(tp--R, где (i}- число возмущений за время i, В предположении, что возмущающие воздействия подчинены пуассоновскому закону, а случайные величины дополни тел ного расхода ресурса на нейтрализацию возмущений распределены по показательному закону с параметром О . характеризующим интенсивность расхода ресурса на нейтрализацию указанных возмущений, после проведения ряда математических выкладок и преобразований можно получи следующее аналитическое выражение для вероятности Р . ( 1 j)4 iS) ; P(i(t)) (,(.)d,J, Где.С)(2)- бесселева функция чисго мнимого аргумента первого порядка;X - интенсивность поступления возмущающих воздействий. Ни чертеже приведена блок-схема yci ройства. Устройство содержит датчики 1 возмущающих воздейств ий, которым подвержена система, корректирующие звенья 2, преобразующие электрические сигналы, интегратор 3, определяющий величину воз мущений за время -fc датчик 4 времени блок S умножения, блок 6 нелинейности, реализующий функциюР. ()scf)jдатчик 7 расхода ресурса, блок 8 сравнения, элемент И 9, сумматор Ю, регистратор 11, задатчик.12. Устройство работает следующим образом. С выхода датчиков 1 возмущающих воздействий через .корректирующие звенья 2 на первый вход интегратора 3 поступает электрический сигнал, соответст вующий величине фактически имеющих место в системе возмущающих воздействий. Звенья 2 корректируют величину сигнала, поступающего с датчика 1, и подают его на интегратор 3. На второй вход интегратора поступает с датчика 4 необходимого времени функционирования системы сигнал характеризующий интервал в течение которого должна фуншшони вать система и, соответственно, на котором должна быть подсчитана (проинтегргфована) величина действующих в системе возмущений. С выхода интегратора 3 информация о величине фактически имеющих место в системе возмушений поступает на первый вход блока 5 умножения, в котором она умножается на поступающую с второго входа йеличину интенсивности расхода ресурса в системе на нейтрализацию возмущакших воздействий, С выхода блока 5 умножения величина Гц (Ц)ресурса, необходимого для нейтрализации возмущений в системе в тече- чение времени -t-v, , подается на первый f вход блока 6 нелинейности, на второй вход которого с датчика 7 расхода ресурса на нейтрализацию возмущающих воздействий поступает значение фактически имеющегося в системе ограниченного ресурса, выделяемого для нейтрализации возмущений., В блоке 6 нелинейности осуийствляется вычисление вероятности PCrH(i)-cr; с выхода блока 6 нелинейностей вычисленное значение вероятности )cO поступает на первый вход блока 8 сравнения, где сравнивается с поступающим на второй вход блока 8 сравнения аначе- . нием заданной вероятности Ri - При невыподнении условия Р(и,Н) с первого выхода блока 8 сравнения выдается управляющий сигнал датчику 7 расхода ресурса на нейтрализацию возмущакадвх воздействий на выдачу дополнительного значения ЛсГ- Если в результате сравнения в блоке 8 сравнения выполняется условие Р(Гн(.Ъ:)) сигнал-с второго выхода блока 8 сравнения поступает на разрешающий второй вход элемента И 9, и значение величины (f соответствующее необходимой величине ресурса, выделяемо- . го на нейтрализацию возмущающих воздействий, с второго выхода датчика 7 расхода ресурса на нейтрализацию возмущающих воздействий через первый вход элемента И 9 поступает на, первый вход сумматора 1О и первый вход регистратора 11, являющегося выходом устройства. На второй вход сумматора 1О подается с задатчика 12 плановое значение величины ресурса, выделяемого в системе в случае отсутствия возмущающих воздейств11Й, которое, складываясь с величиной Гф ресурса, необходимо Для нейтрализации аоз Niymaroumx воздействий, образует вепичи-ну необходимого sianaca ресурса сисгемь. которая с выхода сумматора 10 исступа et на второй вход регистратора 11 уст- ройствво

Работа устройства на этом заканчивается „

Положитепьны л эфбзект о применения устройства заключается з предог.иравдеьгии ущерба за счет недопг/щения срыва загшанированных работ, а также за счет бедее экономного использования ресу|эса в системе. При этом необйодимо различать два случая;

1) при определений ресурса окаэакось заниженным значением Г (хд-) этом случае система работает -t -Ь,что

влечет срыв -запланированных работ (ущерб определяется выражением

Wl

Ч г. Т г Q JT

стоимость ущерба от невыполС,где-й работы| R i -я нения работа выполнена,, и i, если i «я работа ие выполнена

2) при определении ресурса оказались завышенными Г, {bj) к (f. После функционирования системы в течение времени bv остается неизрасходованной некоторая величина ресурса и ушерб определяется выражением

,

где с ... стоимость единйк1ы ресурса, выделяемого в системе

УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА СИСТВМЫ, содержащее датчики гозмушаюших воздействий, выходы которых подключены к входам со« ответствукяцих корчректируютих звеньев, выходь которых соединены с входами интегратора, блок нёпинейноств, выход которого к перёому входу блока сравйения, датчик времени и элемент И, выход которого соегшмен с первым вхоаам сумматора, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устр Лства, в не1Ч введены блок уьшоясения, датчик расхода ресурса, за|Датчик и регистратор, выход интеграт(а через умножения подключен к первму входу бпсжа нелинейное ти, вт(ой вход которого соеданен с , вым выходом датчика расхода ресурса, второй выход которото пошслючен к входу элемента .И, вход поспеонего соединен с первым выходом блока сравнения, второй выход котсфосго подключен к входу датчика расхода pecypc i выход задатчика соединен с входом сумматора, выход которого подклютеа к входу регистратора, вта)Ы1 вход соеш1нен с выходом элемента И выход датчика времени по|ДКлаочан к cooN ветствуюшёму входу интегратора, вторые входы блока умножения и блока cpA&tteitBe соединены с входами устройства. Ю IsD CD О)