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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и сокращение ресурсов контроля. Сущность изобретения заключается в аппаратурной реализации метода пос

ледовательного экспоненциального сглаживания параметра для расчёта оцененного и экстраполированного его значений. При экспоненциальном сглаживании предыдущие значения параметра учитываются с убыванщими по экспоненциальному закону весами, при этом обеспечивается последовательное на каждом измерении (шаге) уточнение параметром объекта по результатам новых измерений. Расчет оцененного и„ и экстраполированного значений параметра j на п-ом шаге анализа Производится при помощи рекурентньк выражений

и„;(1-1)и,,,,; (1)

л л А

(2)

U() -U()-,

где - коэффициент сглаживания;

И результат измерения параметра j на текущем п-ом шаге д анализа;

(«t-tl оцененное значение параметра j на предьщущем (п-1)-ом шаге анализа.

Последовательное сглаживание, в котором потребный объем памяти равен .L m N (где L - число обслуживаемых объектов, m - число параметров каждого объекта и N - объем выборки по каждому параметру), требует ресурса в L m 2 ячеек. Кроме того, сокращается время запаздывания в вьщаче результатов контроля, поскольку в известное устройстве оно составляет N-T,, а в предлагаемом 2T|j (Тд - длительность одного шага). При этом точность экстраполяхщи увеличивается и через N шагов достигает точности известного устройства, контроль в котором невозможен в те,чение всего переходного режима.

На фиг.1 представлена блок-схема устройстваJ на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит датчики 1,1 параметров, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразоваУстройство работает следующим образом.

Циклически с периодом Т опрашиваются L объектов. В свою очередь

каждый из периодов Т состоит из периодов опроса параметров „ , j 1 ,т. Таким образом, каждый j-ьш параметр 1-го объекта контролируется с периодом Т , что следует считать единичным измерением, а контроль множества объектов и параметров реализуется с использованием принципа временного разделения.

Генератор 22 и делитель 23 частоты вырабатывают сигналы представленные на фиг.2.

А, AJ,

1.

с,, с -щ

,. s.

S

f

задающие последовательность обработки информации, и синхронизируют работу узлов устройства.

От датчиков 1, характеризующих текущее техническое состояние объектов, электрические сигналы в аналоговой форме поступают на коммутатор 2, которьй обеспечивает поочередное подключение сигналов от каждого из объектов по каждому из параметров. Из блока 19 значения коэффициентов (l-) и выдаются в блок 5 и 6 через ключи 11 и 12 соответственно . Оба ключа управляются синхросигналами делителя 23 частоты. На первьй вход блока 5 в момент S подаются результаты измерений параметров и„.- , а на его второй вход значения (1-). Вьщача значения в блок 6 осуществляется под действием синхросигнала S, поступающего на ключ 12. В блоке 6 формируется произведение Uf,). Значение U| tt-ilj хранится в блоке 17 как результат 5 расчета по вьфажению (1) на предьщущем шаге анализа В блоке 14 формируется значение и текущем шаге 1 анализа. 41 тель 4, первый 5 и второй 6 блоки умножения, ключи 7-13 с первого по седьмой, первый 14 и второй 15 блоки суммирования, блок 16 алгебраического суммирования, блок 17 памяти, блок 18 задания эталонов, блок 19 задания коэффициентов сглаживания, регистр 20 сдвига, блок 21 индикации, генератор 22 тактовых импульсов и делитель частоты 23. Рассчитанное оцененное значение записывается в регистр 20, и (, J 3ciiini DJOctc i (л а регистр ПОД действием синхросигнала S J чере ключ 7 подается на первый вход блок 16, на второй вход которого под дей ствием- синхросигнала Sj через ключ 8 поступает номинальное значение DUI параметра j из блока 18. В блоке 16 рассчитываются величины и знаки отклонений AJ контроли руемых оцененных значений параметро от их номиналов (эталонов) U, u,j-u,. Значение отклонения /i- под действи ем синхросигнала выдается на бло 21 для визуальной оценки результато контроля. По каждому параметру отображается номер параметра объекта, верхние и нижние допуски отклонения от номинала, текущие отклонения оцененного значения AJ, а также экстраполированное (прогнозируемое) значение U,,,,,j. В блоке 17 хранятся оцененные зна чения по каждому из параметров контролируемых объектов для текущего п-го и предыдущего (n-l)-ro шагов анализа. Таким образом, на каждом шаге анализа содержимое блока 17 обновляется наполовину. Каждое конкрет ное оцененное значение параметра хра нится в течение двух периодов измерения, после чего стирается. В регистре 20, где записано значение , под действием синхросигнала про исходит сдвиг содержимого на один j/язряд в сторону старших разрядов., что равносильно умножению записанного числа на 2. Результат 2- JHJ подается на второй вход блока 15, на первьм вход которого под действием /синхросигнала Зд через ключ 13 подается значение из блока 171 В блоке 15 формируется экстраполиро ванное (прогнозируемое) значение U(h)j в соответствии с выражением (2) . Под действием синхросигнала Sj через ключ оно подается на блок 21. Отображаемые текугцие отклонения оцененного значения oj, запоминаются в блоке 21 на время Т, преобразуются а аналоговую форму, а затем посту пают непосредственно на отображение. Обновление переменной информации, ;отображаемой на индикаторе, происходит с периодом опроса объектов Т,. Номера параметров объектов, а также верхние и нижние допуски являются постоянно отображаемой информацией и от периода к периоду не обновляются . Формула изобретения Устройство для контроля технического состояния радиоэлектронных объектов, содержащее последовательно соединенные датчики .параметров, коммутатор, нормализатор и аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, выходом связанный со входом делителя частоты, управляющие выходы которого подключены к соответствующим сипхровходам коммутатора, нормализатора, аналогоцифрового преобразователя, блока задания эталонов, четырех ключей и блока индикации, подсоединенного первым и вторым информационными входами соответственно к выходу третьего ключа и к выходу четвертого ключа, выход первого ключа связан с первым входом блока алгебраического суммирования, второй вход и выход которого соединены соответствен ю с выходом второго ключа и с инфop iaциoнным входом третьего ключа, выход блока задания эталонов подключен к И1 фор 1ационному входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и сокращения ресурсов контроля, оно содержит три ключа, два блока умножения, два блока суммирования, блок задания коэффициентов сглаживания, блок памяти и регистр сдвига, выход аналого-цифрового пре-образователя coeдинeh через первьй блок умножения с первым входом первого блока суммирования, второй вход и 1зыход которого связаны соответственно через последовательно соединенные второй блок умножения и шестой ключ с первым выходом блока задания коэффициентов сглаживания и с информационным входом первого ключа, связанным также с входом регистра сдвига и с входом блока памяти, первьп и второй выходы которого подключены соответственно к второму входу второго блока умножения и через последовательно соединенные седьмой ключ и второй блок суммирования - к информационному входу четвертого ключа, второй вход второго блока суммирования соеинен с выходом-регистра сдвига. блока умножения, управляющие вьосоды делителя частоты подключены к син-. 5 умножения, регистра сдвига и блока памяти.

Изобретение относится к области автоматики и вьиислительной техники и может быть использовано для оценки и прогнозирования технического состояния объектов радиоэлектронной промышленности. Сокращение времени запаздывания в вьщаче результатов контроля и потребного объема памяти для хранения промежуточных результатов оценки параметров достигается за счет аппаратурной реализации метода последовательного экспоненциального сглаживания по рекуррентным вьфажени м UnJ