Устройство для контроля радиоэлектронных объектов Советский патент 1986 года по МПК G06F11/14 

Изобретение относится к автома- THKie и вычислительной технике и может быть использовано для оценки технического состояния контролируемого объекта и прогнозирования момента вьшода его на профилактику.

Цель изобретения - повышение достоверности оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов путем уменьшения ; влияния ошибок измерений параметров путем запоминания и обработки по каждому из них результатов измерений полученных в течение ряда смежных периодов.

На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 -. временные диаграммы; на фиг.З - график зависимости нормированного . значения дисперсии от объема выбор- ки.

Устройство содержит входы 1 объектов, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, накопитель 5, первый задатчйк коэффициентов 6, первый блок 7 умножения, первый накапливающий сумматор 8, первый элемент И 9, второй задатчйк 10 коэффициентов, второй блок 11 умножения, второй накапли- вающий сумматор 12, второй элемент И 13, задатчйк 14 эталоновj сумма™ тор 15, третий элемент И 16, индикатор 17, генератор 18 тактовых импульсов и делитель 19. частоты,

Генератор 18 и делитель 19 выполняют функции синхронизатора уст- роййтва. Синхронизатор вырабатьгоа- ет сигналы л - Aj,A2s..s Ag ,,б,

1 9 1 J - н - Z 9 РJ С y, I S S, Sjj, S ,;,которые /задшот последовательность - обработки информации о параметрах системы и синхронизируют работу узлов устройства. Синхронизатор выполт ен на микро™ схемах типа К127ГФ1Ж и К155ИЕ8, Коммутатор 2 осуществляет поочередный опрос №1 датчиков-измерителей параметров L объектов контроля. Коммутатор состоит из. L m схем элек- тронной селекции, на которые поступают сигналы от датчиков пара 1етров объектов, управляющие сигналы опроса и сигналы синхронизации S,, Коммутат ор выполнен на микросхемах типаКЙОКТ2:и КР590КН2. Нормализатор 3 осуществляет представление различных электрических величин конт572

ролируемых параметров объектов в опр деленньш масштаб напряжения и реапизуется на операционном усилителе с изменяемьи коэффициентом усиления. Коэффициент усиления усилителя автоматически устанавливается управляющими сигналами А, {с в интервале действия сигнала Б, Изменение коэффициента усиления производится коммутацией резисторов в цепи обратной связи усилителя, АЦП 4 преобразует напряжение с выхода нормализатора в цифровой двоичньш код. Накопитель 5 производит запись и хранение значений последних N измерений по каждому m параметров всех L объектов контроля. Накопитель содержит L-m-N ячеек памяти. Записью и считыванием слов в накопителе управляют сигналы А , {с, Б и S делителя 19. В п- ножителе 11 и сумматоре 12 производится расчет оцененного значения параметра U: в соответствии с выражением:

д N

Uj ,f: a-N.., ,N; j I,m ( l)

где N - объем выборки (количество измерений);

Uj - результат i -го измерения

j -го параметра;

а- - коэффициент оценки результата 1 -го измерения. В умножителе 7 и сумматоре 8 производится расчет экстраполированного значения j-го параметра 0; в соответствии с выражением

и м ,

U;.-2: а.и.., ,N j-1 ,m (2)

- коэффициент экстраполяции результата i-ro измерения. Значения коэффициентов а- и а- для каждого i-ro измерения рассчитываются предварительно на основании выражений:

ЗЭ где а

1 9

61 -. 2N - 2

- «.,.« .МНГМ

.{N + П N

llL: i2lLH - l-2i( N+7) +1 Oi N l N-ТУ Гк-27

Для записи и хранения коэффициентов а; и &1 используются задатчики 10 и 6 соответственно, которые выполняют функции полупостоянных запоминающих устройств емкостью N слов каждое,

В третьем сумматоре 15 рассчитываются величины и знаки отклонений

д j контролируемых параметров U:

от их номиналов эталонов ij - U; - UH;

и

J

(3

3

Значения номиналов UH| хранятся в задатчике эталонов 14 и по сигналам Ag, С: делителя частоты 19 выдаются на сумматор 15. Задатчик эталонов является постоянным запоминающим устройством емкостью L m ячеек памяти.

Индикатор 17 импульзуется для визуальной оценки результатов контроля. По каждому параметру на индикаторе отражается номер параметра объекта, верхние и нижние допуски отклонения от номинала, текущие .отклонения оцененного значения иj и прогнозируемое значение.

Ошибки каждого одиночного измерения параметров fвключая погрешности преобразования из аналоговой формы в цифровзпо} распределены по закону распределения с дисперсией . для случая равноточных и равнодис- кретных измерений при оценке параметра на основе фиксированной выборки объемом(например, по методам наименьших квадратов и максимального правдоподобия), если параметр описывается во времени полиномом первой степени, дисперсия ошибок

, .

.2 .,2 2 (2N - 1)

с;, б -jjyjj:;:Yy

При описании параметра полиномом второй степени дисперсия определяется выражением:

, .

.d

3 ( 3N -3N -ь 2; N rN+TTrN+27

Из выражений 4 и 5 следует, что с увеличением объёма выборки (W 3) дисперсия ошибок уменьшается. Последнее иллюстрируется графиками фиг,3, отражающими зависимос нормированного значения дисперсии от объема выборки:

tff .

- , d

f,(K)

f2(N)

.2-.

d2

,

Устройство работает следующим образом.

От датчиков - измерителей аналоговых электрических величин через эходы 1 объектов на коммутатор 2 по)

ь

ступают сигналы значений параметров, характеризующих техническое состояние контролируемых объектов.

По сигналам л, fs дели5 теля частоты коммутатор 2 циклически с периодом Т опрашивает входы объектов 1, подключая их поочеред- но к входу нормализатора 4, После преобразования с выхода АЦП 4 двоич10 ный код результата измерения j-го

параметра f-ro объекта записьюается в в накопитель 5, где хранится в течение N смежных циклов измерения.В такте Sj происходит считьюание всех

15 N измеренных значений параметра из накопителя 5 на умножители 11 и 7, Одновременно из второго задатчхжа 10 на умножитель 11 считьшаются зна- . чения козф зициента а-, а из первого

20 задатчнка 6 на 1т 5Ножитель 7 - зна чения KO3dxJ)HiraeHTOB а-,,. По.ттученные на выходах умнош телей произведения а;, Uj и ,,; Uj; согласно выражениям ( и 2) складьюаются

25 ответственно на сумматорах 2 и 8,

В S оценненное значение параметра U; с вьиюда сумматора 12 через элемент Н 13 выдается на матор 15, где в соответствии с выра-

30 жением (3) сравнивается с его эталонным значением U, считьшаемым из зада тчика 4.

Экстраполированное значение пара- V метра U-,g с выхода первого сумматора 8 через элемент 9 передается на индикатор 17, где запоминается, пре-. образуется в аналоговую форму и в следующем такте S, поступает на от- обралсение, В этом такте- через элемент 16 на инд1жатор 17 принимается величина UJ, которая отображается после аналогичного преобразования.

Одновременно с этими вел11чинами осуществляется индикация границ до-

45 пустимого значения параметра, формируемых в самом индикаторе 17,

Таким образом при использовании предлагаемого устройства повьплается точность оценки технического состояния объекта в результате уменьшения влияния ошибок измерений сигналов, Кроме того, повышается достоверность прогнозирования, так как ошибки экстраполяции прямо пропорциональны ошиб- 55 кам оценок параметров, поскольку последние выступают в роли исходных ,и как бы увеличиваются при экстраполяции.

35

) 40

50

Запись BVfped DW резул1згг атс1 из рёнид uj Caumtri&cLHue N ciso, ня у /ножители. 7, to, eaSSm СТП R Щ ГЖ1 Щ F. И1 R Ш1 СТП Б CTl .

CvumtiSuHue. KO3(.i4UfHmoS ui и ; на ум ахители7,ю .рр6аиие резу/ Ьгла.тоб бгч ислени.и Qj u aj3 Bbidavct Uj3 на андикатор п и ujs « суннатор /5

JESJHH иШ ШЗИЗЭ 3 Ш аЛПЗЛЮ UlSL.

S-3 .

C ufTiii SaHue эталоинзга .гния tSpaMf.Tjpa lij, т Сумна/пар Ь Bkiuuc eHUt отк/1о-че.чиЯ Jy

J/3flbl

nts.

П n ,1 И Я П i И л- п .1 1Я

м рт,

У-Ы.

Sb dd JCL Uj3 и uj нп (amop 7

П п ..

иг2

//. V ; f7(

Составитель С.Демиденко Редактор Л.Пчелинская Техред з.Палий Корректор А.Тяско.

Заказ 8530/52Тираж 709Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4