Устройство для оптимизации периода контроля Советский патент 1986 года по МПК G06F11/07 

стве сигнал об окончании работы устройства. Данный сигнал останав1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении эксплуатационных характеристик сложных технических объектов,в частности для определения периодичности их контроля.

Целью изобретения является повышение точности определения оптимального периода контроля.

Сущность изобретения состоит в том, что вероятность готовности объекта контроля, харгиктеризуемо- го интенсивностью отказов А , средним временем восстановления Tj,, длительностью контроля t , вероятностью ошибки контроля первого

и второго f-o рода, может быть по методу Эрланга выражена в виде

Пк) VfObllK .(vo() - 1-гхр(-ТкА1

-Г

(Я

Оптимальный период контроля Т является решением трансцендентного уравнения

арг/атк о

или

(i-p)(i-exP(-AT)l+y(t -frtTb+T)}

-b(b l-exp(.,

(2)

.не имеющего в математическом плане решения в явном виде.

Изобретение позволяет получить точное значение Т аппаратурной реализацией уравнения (2).

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - узел формирования экспоненты.

Устройство содержит блок 1 установки ограничений, блоки 2 -2j задания постоянных коэффициентов, блоки 3 - 3 умножения, генератор 4 линейно изменяющегося напряжения, первый 5, второй 6, третий

. значение Тц после преобразования поступает на индикацию. 2 ил.

хе

10

15

7 и четвертый 8 сумматоры, узел 9 формирования экспоненты, первый 10 и второй 11 инверторы, блок 12 возведения в квадрат, блок 13 сравнения, ключ 14, аналого-цифровой преобразователь 15 и блок 16 индика ции.

Узел 9 формирования экспоненты (фиг.2) содержит блок 17 экспонирования, сумматор 18, источник 19 единичного напряжения, ключ 20, элемент 21 сравнения и инвертор 22.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе блоков 2 - 2g с помощью блока 1 устанавливаются постоянные напряжения (в блоках 2, 2s, 2 и 2 - пропорциональные величинам ot ,

20

30

1,1-Р. Рв блоках 22,2 3, 2ц и

2 - пропорциональные величинам ТьДк Л , -Л ). На выходе генератора 4 напряжение равно нулю. На управляющих входах генератора

25 и ключа 14 напряжение логического, нуля.

При запуске генератора 4 с момента (Т,( 0) его выходное напряжение, изменякяцееся пропорционально увеличению Т, поступает на третий вход сумматора 5, на первый вход которого поступает сигнал, пропорциональный величине о Tj,, сформированной на выходе блока 3 в результате перемножения вход 5 ных величин: пропорциональной и пропорциональной Т(,. На второй вход сумматора 5 подается найряже- ние, пропорциональное величине t ц, на первый и второй входы блока 3 ступают соответственно сигнал с генератора 4 и сигнал, пропорциональный величине Л , В результате этого на выходе сумматора 5 формируется напряжение, пропорциональное вели 5 чине 1: +о(Ть + Тц, а на выходе

блока Зз - пропорциональное величине ЛТц. Сигнал с выхода блока 3, прой

дя через узел 9 и инвертор 10, представляет собой напряжение, пропорциональное величине -ехр(-ЛТ). Одновременно сигнал с сумматора 5 по- ступает на первый вход блока 3i, на второй вход которого подано напряжение, пропорциональное величине А , в результате чего на выходе блока формируется сигнал, пропорциональный величине ;( oCTj, + Т ). Поскольку с выхода блока 2f на сумматоры 6 и 8 подается напряжение, пропорциональное единице, на выходе сумматора 6 будет напряжение, пропорциональное величине CI+A( . .+o(Tj, + TY) выходе сумм&то- ра 8 - напряжение, пропорциональное величине l-exp(), которая, поступив на вход блока 12, преобразуется на его выходе в напряжение, пропорциональное величине 1 - - ехр(- АТ), подаваемой на первый вход блока 3. Поскольку на второй вход этого блока поступает напряжение, пропорциональное величи- не - р , на выходе его формируется сигнал рС1 ехр(-КТ), Напряжения, поступающие на входы блока 3ц, преобразуются в величину ехр(-ДТ) +о;Т,, + , инвертируемую в блоке II. В результате сложения входных напряжений в сумматоре 7 на его выходе формируется величина А { 1-ехр(- Т)( 1 + + Л ( L ц. З Tj, + Т)} , подаваемая на первый вход блока 3, на второй вход которого подано напряжение, пропорциональное величине 1-р В результате перемножения этих напря жений в блоке 3 на его выходе фор- мируется напряжение, пропорциональное величине A(l-$).

Напряжения с блоков 3$ и 3 постоянно поступают на входы блока 13. Равенство этих напряжений при некотором значении t, пропорциональном величине Тк. наступает при вы-; полнении условия (2) и приводит к появлению на выходе блока 13 потенци- ала логической единицы, который подается на управляющие входы генератора 4 и ключа 14, в результате чего генератор 4 прекращает увеличение нап-.ряжения, пропорционального TK, а ключ 14 подключает выход генератора через преобразователь 15 к входу блока индикации 16.

0

5 ° 5 5 0 5 0

5 0

5

Узел 9 работает следующим образом.

На вход блока 1 одается линей но изменяющееся напряжение - Т и за счет заряда накопительного конденсатора RC-цепочки формируется экспонента. На вход сумматора 18 подается напряжение единичного потенциала с выхода источника 19 и экспоненциальное напряжение обратной полярности с блока 17. На выходе сумматора 18 формируется сигнал 1 - , который через ключ 20 поступает на выход узла 9 до тех пор, пока значение JS Т ц не станет равным единице. В этом случае на выходе элемента 21 появляется потенциал логической единицы, который закрывает ключ 20 и устанавливает на выходе узла 9 нулевое значение сигнала.

Технико-экономическая эффективность от применения устройства состоит в увеличении времени использования сложных технических систем по их прямому назначению за счет повьшения точности определения оптимального контроля и уменьшения суммарного времени их пребывания в состоянии контроля и скрытого отказа.

Положительный эффект от применения устройства состоит в повьпаении готовности (эффективности применения по целевому назначению) сложных технических объектов.

Формула изобретения

Устройство для оптимизации периода контроля, содержащее генератор линейно изменяющегося напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, первый сумматор, блок установки ограничений, выходами соединенный с входами соответствующих блоков задания постоянных коэффициентов, и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения оптимального периода контроля, устройство дополнительно содержит блоки умножения, три сумматора, узел формирования экспоненты, два инвертора, блок возведения в квадрат, ключ и аналого-циф-. ровой преобразователь выход и вход которого соединены соответственно с входом блока индикации и с выходом

ключа, упрайляющий вход которого сединен с вь1ходом блока сравнения, а информационный вход - с объединенным выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, первым входом третьего блока умножения и третьим входом первого сумматора, первый и второй входы и выход которого соединены соответст- венно с выходом первого блока умножения, с выходом третьего блока задания постоянных коэффициентов и с первым входом второго блока умножения, выходом и вторым входом подключенного соответственно к первому входу второго сумматора и к выходу четвертого блока задания постоянных коэффициентов, выход второго сумматора связан с первым входом четвертого блока умножения, выход которого через второй инвертор соединен с первым входом третьего сумматора, вторым входом связанногр с объединенными входами второго и четвертого сумматоров и выходом пятого блока задания пос- тояиных коэффициентов, выход первого инвертора через четвертый сумматор и квадратор подсоединен к первому входу шестого блока умножения, второй вход и выход которого соединены соответственно с вы ходрм восьмого блока задания постоянных коэффициентов и первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, первым и вторым входами связанного соответственно с выходом третьего сумматора и с выходом седьмого блока задания постоянных коэффициентов, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом шестого блока задания постоянных коэффициентов, первы и второй входы первого блока умножения подключены к выходам соответственно первого и второго блоков задания постоянных коэффициентов, узел формирования экспоненты содержит блок экспонирования, сумматор, источник единичного напряжения ключ, элемент сравнения,инвертор, входом и выходом подключенный соответственно к объединенным входу блока экспонирования, выходу третьего блока умножения и первому входу элемента сравнения, второй вход и выход которого соединены соответственно с объединенными выходом.:;источ ника единичного напряжения, вторым входой сумматора узла и управляющим входом ключа узла, выход блока экспонирования связан через сумматор узла и ключ узла с объединенными входами четвертого блока умножения и первого инвертора.

puf.2

Заказ 1133/57 Тираж 673

ВНИИПИ Заказ 1133/57 Тираж 673 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Изобретение относится к области вычислительной Техники и может быть использовано при определении периодичности контроля сложных технических объектов. Оно позволяет повысить точность определения данной величины за :счет аппаратурной реализации трансцендентного уравнения, решение которого оптимальный период контроля - TK - составляет максимум функции готовности сложного технического объекта, однако в явном виде в результате математических преобразований получено быть не может. Выходное напряжение генератора 4 линейно изменяющегося напряжения имитирует возрастание Т г и поступает на блоки устройства, реализующие положительную и отрицательную переменные составляющие уравнения. С блоков 3 и Зб эти составляющие подаются на входы блока 13 (Л кэ сх со со со BW./