Устройство для моделирования отказов в системах Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

со

00

О)

со

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может найти применение при исследовании влияния на надежность системы внешних нагрузок и ее прочности и является дополнительным к авт. св. № 640304. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет оценки влияния предельного значения нагрузки, действие которой приводит к отказу системы. Поставленная цель достигается введением в устройство датчика величины предельной нагрузки, второго блока сравнения, второго элемента задержки, второго, третьего и четвертого элементов НЕ, третьего, четвертого и пятого умножителей, третьего и четвертого счетчиков, второго и третьего делителей. Устройство позволяет определить ошибки первого и второго рода в назначении предельных для систем нагрузок и диапазон воздействующих в процессе эксплуатации факторов, при которых гарантируется работоспособность систем. 1 Ш1. i (Л

ГЧ)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может найти применение при разработке технических систем при исследовании влияния на надежность системы внешних нагрузок и ее прочности, при оценке надежности .систем, когда нагрузка на систему и ее прочность случайно изменяются со временем и является дополнительным к авт.св.. № 640304.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет оценки влияния предельного значения нагрузки, действие которой приводит к отказу системы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый генератор 2 случайных чисел, первый линейный преобразователь 3, второй генератор 4 случайных чисел, второй линейный преобразователь 5, первый блок 6 сравнения, первый 7 и второй 8 счетчики, первый 9 и второй 10 нелинейный преобразователи, первьм умножитель 11, первый элемент 12 задержки, пер- вый элемент НЕ 13, второй умножитель t4, первый делитель 15, выход 16, первый блок 17 задания распределений случайньк чисел, первый блок 18 задания корреляционной зависимости, пер- вый масштабный преобразователь 19, второй блок 20 задания распределений случайных чисел, второй блок 21 задания корреляционной зависимости, В1торой м&сштабный преобразователь 22 датчик 23 чисел, датчик 24 величины предельной нагрузки, второй блок 25 сравнения, второй элемент 26 задержки, второй элемент НЕ 27, третий умножитель 28, третий элемент НЕ 29, четвертый умножитель 30, четвертый элемент НЕ 31, пятый умножитель 32, третий 33 и четвертый 34 счетчики, второй 35 и третий 36 делители, выходы 37 и 38.

Устройство работает следующим об- разом.

Генератор 1 тактовых импульсов осуществ 1яет синхронизацию работы всего устройства, в частности запускает генераторы 2 и 4 случайных чи- сел. Генератор 2 случайных чисел, нелинейный преобразователь 9 и линей- ньш преобразователь 3 осуществляют

5

0

5 0 , Q

-

5

формирование коррелированной последовательности случайных чисел, представляющих собой значения прочности через равные промежутки времени. Аналогично с помощью генератора 4 случайных чисел, нелинейного преобразователя 10 и линейного преобразователя 5 происходит формирование коррелированной последовательности случайных чисел, представляющих собой значения нагрузки через равные промежутки времени. Нелинейные преобразователи 9 и 10 обеспечивают марковость процесса и положительность значений прочности и нагрузки. Диапазоны формируемых значений прочности и нагрузки задаются с помощью масштабных преобразователей 19,- 22 и линейных преобразователей 3 и 5. Значение прочности и нагрузки с выхода преобразователей 3 и 5 сравниваются в блоке 6 сравнения. Появление на выходе блока 6 импульса означает то, что в момент сравнения значение на- грузки превьш1ает значение прочности. С помощью датчика 24 осуществля- ется формирование предельной для сио- темы нагрузки, подлежащей оценке. , Оцениваемое значение предельной нагрузки сравнивается со значением нагрузки в блоке 25 сравнения. На выходе блока 25 сравнения формируется импульс в том случае, если в момент сравнения значение нагрузки с выхода линейного преобразователя 5 превьппа- ет предельное значение нагрузки. С выхода умножителя 14 очередной импульс появляется только тогда, когда промежуток времени между импульсами с выхода блока 6 сравнения больше промежутка времени между тактовыми импульсами. Это осуществляется с помощью элемента 12 задержки импульса на один такт, элемента НЕ 13, вырабатывающего на выходе импульс, когда на его входе импульса нет, и наоборот.

Аналогично работает умножитель 28. На вход счетчика 33 поступает импульс только в том случае, если значение . нагрузки не превышает предельного значения и происходит отказ системы. На вход счетчика 34 импульс поступает только в том случае, если значение нагрузки превышает предельное значение, а отказа в системе не происходит. Вероятность отказа системы определяется как частное от деления

числа импульсов, записанных в счетчик 8, на число тактовых импульсов, записанных в счетчик 7. Вероятность ошибок 1-го рода (Р;,о) в назначении предельной нагрузки, действие которой приводит к отказу системы, определяется как частное от деления числа импульсов, в записанньж в счетчике 34, на число тактовых импульсов записанных в счетчике 7. Вероятность ошибок 2-го рода („{) в назначении предельной нагрузки определяется как частное от деления числа импульсов, записанных в счетчике 33, на число тактовых импульсов, записанных в счетчике 7.

Для определения вероятности отказа системы ошибок 1 и 2-го рода в назначении предельной нагрузки в дат чике 23 чисел задается число, равное единице.

Для определения интенсивностей отказов в системе ошибок 1 и 2-го рода в назначении предельной нагруз- ки в датчике 23 чисел задают длительность времени между двумя тактовыми импульсами.

Таким образом, в результате моделирования на выходе 16 будет получе- но значение вероятности отказа (интенсивности отказов), на выходе 37 - значение вероятности (интенсивности) ошибок 1-го рода в назначении предельной нагрузки, на выходе 38 - значение вероятности (интенсивности) ошибок 2-го рода в Назначении предельной нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для моделирования отказов .в системах по авт.св. № 640304, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет оценки влияния

п

5

д 5

0

предельного значения нагрузки, действие которой приводит к отказу системы, оно дополнительно содержит датчик величины предельной нагрузки, второй блок сравнения, второй элемент задержки, второй, третий и четвертый элементы НЕ, третий, четвер- тьй и пятый умножители, третий и четвертый счетчики, второй и третий делители, выходы которьгх являются выходами формирования значений вероятности ошибок первого и второго рода устройства, причем к первым информационным входам второго и третьего делителей подключен выход первого умножителя, а к вторым - выходы третьего и четвертого счётчиков соответственно, первый информационный вход второго блока сравнения соединен с выходом датчика величины предельной нагрузки, второй информационный вход второго блока сравнения соединен с выходом второго линейного преобразователя, вход третьего элемента НЕ и первый информационный вход пятого умножителя подключены к выходу третьего умножителя, к первому информационному входу которого непосредственно, а к второму информационному входу через последовательно соединенные второй элемент НЕ и второй элемент задержки подключен выход второго блока сравнения, счетньй вход третьего счетчика соединен с выходом четвертого умножителя, к первому информационному входу которого подключен выход второго умножителя, а к второму информационному входу - выход третьего элемента НЕ, вход (счетный) четвертого счетчика соединен с выходом пятого умножителя, второй информационный вход которого через четвертый элемент ЛЕ подключен к выходу вторрго умножителя.