Устройство для определения выборки контролируемых параметров Советский патент 1985 года по МПК G06F11/277 G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при определении эксплуатационно-технических характеристик сложных систем, функционирующих в условиях ограниченного ресурса.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения перечня параметров, подлежащих контролю при полном ограничении на снятие сложной системы с использования по прямому назначению.

При проведении регламентных работ по календарному принципу существует ежедневный, еженедельный и другие виды технического обслуживания. При этом перечень контролируемых параметров для младших регламентов значительно меньше, чем для старших. Это обусловлено тем, что частый контроль всех параметров приводит к уменьшению времени использования системы по ее прямому назначению, так как всегда есть параметры, которые невозможно проконтролировать без снятия системы с прямого использования, поэтому для промежуточных регламентов всегда существует ряд параметров, контроль которых запрещен. Чем ниже уровень регламента, тем эта группа больше.

Следовательно, ограничения по времени контроля не позволяют найти оптимальную выборку для тех случаев, когда разрешен неполный контроль, так как в оптимальную выборку могут попасть параметры из запрешенной группы. Введение перечисленных блоков позволяет накладывать запрет на различные группы параметров (в зависимости от уровня регламента) и производить оптимальную выборку при двух ограничениях (по общей продолжительности контроля и места нахождения параметра в разрещенной или запрещенной группе). В математическом плане задача сводится к нахождению

ntjmi

макс при €RJ 4.7is,;

ffi макс при ,

ITWi макс при Е ;

л

j при .Г«„,

где Я; - энтропия по г-му параметру контроля;

Tki - время контроля /-го параметра; T/,i - ограничения на общую продолжительность контроля;

т,- количество параметров контроля из общего разрешенного подмножества {т,-}, которые по суммарному времени контроля не превосходят Т 1ц;

.1-подмножества запрещенных параметров контроля. На фиг. i представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциоиаль

ная схема блока исключения избыточности.

Устройство содержит блок i установки ограничений, первые блоки 2 -{-2п задания 5 постоянных коэффициентов, вторые блоки 3i-3„ задания постоянных коэффициентов, блоки 4i+4n деления, ключи 5i-f-5n, первые компараторы 6|+6„, первые элементы И 7,- 7„, блок 8 индикации, элементы НЕ 9i-9п, вторые элементы И 10| -10п, блок II исключения избыточности, первый коммутатор 12, сумматор 13, блок 14 сравнения, генератор 15 линейно изменяющегося напряжения, второй коммутатор 16, вторые компараторы 17| -17„, блок 18 задания уровня контроля.

Блок 11 исключения избыточности (фиг. 2) содержит элементы 19i-19„ дифференцирования, элементы задержки, триггеры 21|-21„ и элемент ИЛИ 22.

Блок 1 установки ограничений представляет собой набор многоступенчатых переключателей, позволяющих устанавливать необходимые значения выходного напряжения в блоках 2 и 3, и содержит регулируемый источник напряжения (не показан) для установки необходимого порога срабатывания блока 14. Этим напряжением открываются в различных комбинациях блоки 17.

Блоки 2 и 3 представляют собой регулируемые источники постоянного напряжения.

Генератор 15 линейно изменяющегося напряжения - стандартный генератор, у которого напряжение изменяется от максимального до нуля по линейному закону. При поступлении сигнала на управляющий вход изменение напряжения прекращается и остается таким, каким оно было в момент поступления сигнала. Если сигнал не поступает, напряжение на выходе изменяется до нуля и работа прекращается.

Блок 8 содержит п светодиодов, каждый из которых соответствует определенному контролируемому параметру.

Блок 11 исключения избыточности предназначен для предотвращения ложного ото,ражения m-jo параметра для случая, когда T:ki- Tki, а ZT:ki Tk В этом случае на уст ройстве отображения должно отобразиться (т-1) параметров, а т-й должен быть запрещен к отображению. При поступлении с выхода компаратора 6, напряжения, соответствующего логической «1, на выходе элемента 19, появится импульс, который поступает на г-и вход элемента ИЛИ 22, с

выхода которого импульс поступает на вторые входы триггеров 21 и обнуляет их. Импульс с выхода элемента 20, записывается в триггер 21,- по первому входу. Таким образом, на выходе блока 11 присутствует потенциал логической «1, соответствующий

5 последнему сработавшему компаратору.

Блок 14, например компаратор, имеет порог срабатывания, пропорциональный допустимому времени контроля.

При поступлении кодовой комбинации на вход коммутатора 16, например дешифратора с группой развязывающих диодов, на соответствующем выходе появляется потенциал логической «1, которая открывает определенные ключи 5 из группы ключей 5i-5„.

В качестве блока 18 может использоваться регулируемый источник постоянного напряжения на k выходах, напряжение на каждом выходе которого пропорционально длительности регламента определенного уровня.

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 1 в группе блоков 2 устанавливаются напряжения, пропорциональные убыли энтропии в знаниях о состоянии контролируемого объекта по результатам контроля соответственно первого, второго,..., п-го параметров контроля (Я,); в группе блоков 3 - напряжения, пропорциональные длительности контроля соответственно первого, второго, ..., п-го параметров контроля (); на втором входе блока 14 и вторых входах блоков 17 - напряжение ((77к). пропорциональное допустимому времени контроля (Г). На выходе соответствующих блоков 4 напряжение пропорционально убыли энтропии по /-му параметру контроля за единицу времени контроля (Uni)Величина этого напряжения определяет возможность параметра контроля по информационному критерию. Напряжение с выхода блоков 4 подается на информационный вход ключей 5, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам второго коммутатора 16. С выходов блока 18 на первые входы соответствующих блоков 17 подаются напряжения, пропорциональные длительности регламента определенного уровня (Upj). При соотношении выходе компаратора 17 - потенциал логического «О при Upi UTK на выходе компаратора 17- потенциал логической «1 так как Upj Upj ...., то с выходов компараторов 17 поступает на вход коммутатора 16 комбинация нулей и единиц, которая однозначно соответствует определенному уровню регламента. В соответствии с этой комбинацией (т. е. с уровнем регламента) с соответствующего выхода блока 16 потенциал логической «1 подается на управляющие входы соответствующих ключей 5. Группа параметров контроля, для которых ключи 5 открыты, является разрешенной, группа параметров, для которых ключи 5 закрыты, является запрещенной для данного уровня регламента. Эти две группы составляют полную группу параметров контроля. С повышением уровня регламента запрещенная группа параметров уменьшается, а разрешенная увеличи-вается. Напряжение с выходов ключей 5 подается на первые входы компараторов 6, на вторые входы которых подается линейно изменяюшееся напряжение от до Ur с блока 15.

В момент времени, когда Ur становится равным наибольшему из разрешенных LJui, на выходе ьго компаратора 6 появляется логическая «1, которая поступает на /-Й адресный вход первого коммутатора 12, первый вход элемента И 7, и на /-Й вход блока II. Напряжение, пропорциональное т, с выхода блока 3 поступает на информационный г-й вход первого ком.мутатора 12 и коммутируется им на i-й вход сумматора 13. Напряжение с сумматора 13 поступает на первый вход блока 14. В случае, если оно меньше порогового, на уп равляющий вход генератора 15 запрещающее напряжение не подается. На втором входе элемента И 10 напряжение также отсутствует, поэтому, хотя на первый вход элемента И 10, второй группы подается наQ пряжение логической «1 с г-го выхода блока 11, напряжение на выходе элементов И 10 соответствует логическому «О. Следовательно, на выходе всех элементов НЕ 9 присутствует напряжение логической «1, которое подается на вторые входы элементов И 7. На

5 выходе элемента И 7 появляется напряжение логической «1, которое засвечивает /-Й светодиод в блоке 8. Аналогично устройство работает по /-му и другим параметру до тех пор, пока напряжение в сумма0 торе 13, пропорциональное Кд, не превыщает пороговое напряжение, пропорциональное Тк. на втором входе блока 14. В этом случае, с выхода блока 14 на управляющий вход

генератора 15 поступает напряжение, которое запрещает дальнейшее уменьшение напряжения Up и тем самым предотвращает дальнейшее отображение разрешенных контролируемых параметров. Это напряжение поступает на вторые входы всех элементов И

0 10, на первых входах которых в соответствии с алгоритмом работы блока 11, напряжение будет только с т-го выхода блока 11. Оно поступает на элемент НЕ 9; на выходе которого появляется логический «О, и на блоке 8 отображения свечение ш-го светодиода запрещается. В случае, если за время напряжение в сумматоре 13 меньше и-гк, т. е. все разрешенные параметры можно контролировать, так как они не превышают допустимого времени, с выхода блока

Q 14 управляющий сигнал на управляющий вход генератора 15 и вторые входы схем 10 не поступает. В соответствии с логикой работы генератора 15 напряжение на его выходе достигает нуля и свою работу он заканчивает. На выходе всех схем 9 - потенциалы логической «1, и, следовательно, в блоке 8 светятся светодиоды, показывающие какие параметры входят в разрешенный объем контролируемых параметров.

Технические преимущества изобретения заключаются в расширении функциональных возможностей за счет определения оптимального объема параметров контроля (по критерию максимальной убыли энтропии о состоянии объекта контроля по результатам контроля) при наложенных ограничениях на обпдее время контроля и на контроль параметров, влияющих на снижение коэффициента технического использования.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в минимизации затрат на архитектуру системы контроля, что ведет к повышению технико-экономической эффективности системы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБОРКИ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАPAMETF-ОВ, содержащее блок установки ограничений, первые и вторые блоки зада.ния постоянных коэффициентов, блоки деления, первые компараторы, первые и вторые элементы И, элементы НЕ, первый коммутатор, сумматор, блок сравнения, генератор линейно изменяюпхегося напряжения, блок индикации и блок исключения избыточности, состоящий из элементов дифференцирования, элементов задержки, триггеров и элемента ИЛИ, первый и второй установочные вы.ходы блока установки ограничений соединены соответственно с установочными входами первых и вторых блоков задания постоянных коэффициентов, третий установочный выход - с вторым входом блока сравнения, выходы первых блоков задания постоянных коэффициентов связаны с первыми входами соответствующих блоков деления, выходы вторых блоков задания постоянных коэффициентов подключены к вторым входам соответствующих блоков деления и к соответствующим информационным входам первого коммутатора, вторые входы первых компараторов соединены с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, a выходы первых компараторов - с первыми входами первых элементов И, с соответствующпми адресными входами первого коммутатора и входами соответствующих элементов дифферен щрова)ия, выходы триггеров связаны с первыми входами вторых элементов И, к вторым входам которых и к управляющему входу генератора линейно изменяющегося напряжения подключен выход блока сравнения, выходы вторых элементов И через соответствующие элементы НЕ соединены с вторыми входами первых элементов И, выходы которых связаны с соответствующими адресными входами блока индикации, выход первого коммутатора соединен с входом сумматора, вы.ход которого соединен с первым входом блока сравнения, первые входы триггеров через элементы задержки соединены с выходами элементов € дифференцирования, a вторые входы триггеров через элемент ИЛИ - с выходами (Л соответствующих эле.ментов дифференцирования, отличающееся тем, что, с целью с расширения функциональных возможностей путем определения перечня параметров, подлежащих контролю при ограничениях на снятие сложной системы с использования г.о прямому назначению, в него дополнительно введены блок задания уровня контроля, втоа рые компараторы, второй коммутатор и клю00 чи, причем третий установочный вы.ход блока установки ограничений соединен с вто;о рыми входами вторых компараторов, первые о входы которых соединены с соответствующими выходами блока задания уровня контроля, a выходы вторых компараторов - с соответствующими входами второго коммутатора, выходы которого связаны с управляющими входами соответствующих ключей, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков деления, a выходы - с первыми входами соответствующих первых компараторов.

От 6

Ш

НЮ