Устройство для определения комплекта запаса технической системы Советский патент 1988 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения количества запасных блоков техническор системы с учетом их влияния на скорость изменения ее определяющего параметра.. Цель изобретения - повышение точности устройства.

Сущность изобретения состоит в.. том, что аппаратурными средствами по значению определяющего параметра F(X, ,... ,Х,) как функций значений сигналов на выходах конструктивных блоков тех шческой системы определи- ется скорость изменения ее определя ющего параметра в зависимости от состояния конструктивного блока, вычис ляется вес (Z; ) каждого блока по степени его влияния на скорость (v; изменения определяющего параметра. ; Если V; ; V-, то Z; Z-. Известно, ;что при заданной суммарной стоимости I запасов (С ) оптимальным распределением ее между элементами является распределение т, С-s: Z

, 5 . .

,m-

С.

,m.

С.

5 г: IT количество запасных блоков

равно М

т;

с7

Поскольку значения30

Го; могут оказаться нецелочисленными, на первом этапе оптимизации выбирйет- :ся го;, а затем оставшаяся часть ;суммарной стоимости С,( сравнивается j IB первую очередь с С- блока, у кото- |ррго произведение отношения веса Элемента данного типа к его стоимости )на нецелочисленный остаток элементов {этого типа будет наибольшим: 40

- 1L

С;

Z 1; tj

Ъ,|п.а

j

и

где а. - нецелочисленная часть

Z , Ci:

Т.е. остаток элементов а-го jg типа.

Если выполняется условие С т С; то в комплект запаса добавляется один блок i-го типа, если выполняется

55

С,, - С;, то проверяется условие С „ Cj, и т.д.

Аналогичным образом производится проверка для всех остальных блоков.

O S 0

5

0

j 0

5

g

5

Дпя i-ro элемента количество возможных операций равно 2 (С,, С;, С,, : С; ), для J-ro элемента 2 (С„ - С; с-, С„ -С; Cj, С„ Cj, с,, Cj ), для п-го элемента 2.

На фиг. 1-3 Представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 4 - функциональная схема первого блока коммутации; на фиг. 5 - функциональная схема второго блока коммутации.

Устройство содержит блоки ,, дифференцирования, первый сумматор 2, первые блоки 3,-3 деления, первые блоки ,-4 умножения, первые блоки 5,-5 задания постоянного коэффициента, второй блок 6 задания постоянного коэффициента, вторые блоки деления, блоки , выделения целочисленного значения, вторые блоки 9 ,-9 V, умножения, второй сумматор 10, первый блок 11 вычитания, блоки 12,- 12„ сравнения, блок 13 задания единичного напряжения, первые ключи lA,- третьи сумматоры 15,-15к,, аналого-цифровые преобразователи 16,-16,1 блоки 17,-17п индикации, первые элементы НЕ 18,-18,, первые элементы И , аналоговые коммутаторы 20, вторые блоки 2Ij-21 вычитания, вторые элементы И , третьи блоки 23,-23„ деления, блоки выделения нецелочисленного значения, третьи блоки 25,-25, умножения, компараторы 26,-26,, генератор 27 линейно изменяющегося напряжения, первый блок 28 коммутации и п-1 вторых блоков коммутации 29,-29.

ПервЬй блок 28 коммутации содержит вторые ключи 30,-30,, третьи ключи 3,-31„, вторые элементы НЕ 32,- 32, первые элементы ИЛИ 33,-33,,, шестые ключи 34,-34, и первый дешифратор 35.

Второй блок коммутации 29 состоит из четвертых ключей 36,-36„, третьих элементов И 37,-37„, третьих элементов НЕ 38,-38„, пятых ключей 39,-39 четвертых элементов НЕ 40,-40,, вторых элементов ИЛИ 41,-41„, одновиб- раторов 42,-42„, седьмых ключей 43 f, и второго дешифратора 44.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в блоки I , - 1 Г

записаны Значения F(X,,...,Х), в блоках 3,-5ц установлены напряжения

Uj,-U, , пропорциональные C,,...,C, в блоке 6 ycтa oвлeнo напряжение, пропорциональное С. После включения устройства напряжения на выходах

9F

ЭХ,

9F

соответственно. Напряжения с вы п

ходов блоков 1,- поступают на входы

сумматора 2. С его выхода напряжение,

блоков , пропорциональны

пропорциональное

Z

in ах;

подается на

вторые входы блоков 3,-3ц. На первые входы блоков 3,-3„ подаются напряже-

ЭР

ния, пропорциональные -гтг- , и, следоал;

вательно, на их выходах напряжение

пропорционально частному

3i /j-ll

Z;, Т.е. пропорционально тому весу с которым i-й блок влияет на скорость изменения определяющего параметра. Таким образом, напряжение на выходе блоков 3,-3„ пропорционально их значимости в сложной системе. Напряжения с выходов соответствующих блоков 3, - 3 поступают на вход первого сомножи- теля соответствующих блоков (4,,, на вторые входы которых с блока 6 подается напряжение U. Тогда с выходов блоков 4,-4„ снимаются напряжения, пропорциональные Z , С, т.е. напряжения, пропорциональные той части суммарной стоимости коьетлекта запаса, которая отводится для комплектации i-x блоков. В блоках это напряжение делится на напряжение, пропорциональное С; и подаваемое на вход второго сомножителя блоков 7, - 7fj с блоков 5,-5„. Таким образом, на выходах блоков , напряжение Z ; Cg

.пропорционально

- необходи

мому количеству запасных блоков i-ro вида. Это значение может быть нецелочисленным. Поэтому в блоках 8,-8„ выделяются напряжения, пропорциональные целой части и перемножаемые в соответствующих блоках 9,-9„ с .напряжением Uy ,...,и5„ соответственно. С выходов блоков 9,-9j, эти напряжения поступают на соответствующие входы сумматора 10, на выходе которого напряжение Uj- ,(j пропорционально суммарной стоимости целочисленного количества запасных блоков для сложней тех

Q

5

0

5 О

нической системы. Напряжения Ь , и Ug подаются на соответствующие входы блока 11, напряжение на выходе которого равно разности пропорциональной разности между суммарной допустимой стоимостью комплекта запаса и суммарной стоимостью целочиспен-- iioro количества запасных блоков всех типов. Оставшаяся часть стоимости и „ Ug. - Ug-, используется для дополнительного комплектования запасов блоками, для которых выполняется условие и„ X-Uy..

i

На первые входы блоков 23/-23п поступают напряжения с выходов соответствующих блоков 3,-3, пропорциональные Zj, на вторые входы блоков 23,- 23 „ поступают напряжения Ug - U , пропорциональные С;, с выходов блоков 5 ,-5. На выходе блоков напряжения равны отношению веса данно- I o элемента к его стоимости . Эти напряжения поступают на входы первых сомножителей блоков 25,-25. В блоках выделяются напряжения, пропорциональные нецелочисленной

Z ; Cg

части от

С;

- количества запас

ных блоков i-ro типа, которые затем перемножаются в соответствующих блоках 25,-25„ с соответствующими величинами напряжений Z,-/C;, полученными на выходах блоков 23|-23„. С выходов блоков 25 ,-25ц напряжения, пропорциz; ,

ональные произведению - а j Ъ;,

поступают на первые входы соответствующих компараторов 26,-26„, На вто- ные входы компараторов поступает напряжение с генератора 27. В момент t,, когда напряжение, поступающее с блока 27 на второй вход компаратора 26;, станет равно напряжению, пропорциональному величине bj, которое больше Ъ:, Ъ,... и т.д., компаратор сработает и на его выходе появится напряжение логической единицы . В момент t сработает компаратор 26, 8 t, - 26k. На их выходах появится напряжение , Ujg соотве-рственно. Сообразно с очередностью появления напряжений U2(.-Uje с выходов компааторов они подаются на информационные входы соответствующих третьих 31 ,- 31„ и пятых 39,-39п ключей. На информационный вход ключа

31; jipMxojyiT единичное напряжение и 26, j на всех входах элементов ИЛИ 33 33 присутствуют О, так как на выходах всех остальных компараторов 26 кроме 26;, напряжение отсутствует. Блоки 32,-32„ инвертируют их в 1, поступающие на управляющие входы ключей 31,-31, Поскольку в момент t

только на входе 31; имеется напряг жение, то на его выходе появится I которая подается йа управляющий вход ключа 30;, на управляющий вход ключа , открывая его для прихода сигнала Ujj , на соответствующий вход дешифратора 35, с.выхода которого преобразованный в числовое значение дво ичный код, показывающий номер i-го элемента, поступает на второй вход блока 17, , С вьЕкода ключа 35, жение и 5, , пропорциональное целочисленному значению количества элементов i-ro типа, поступает на второй вход сумматора I5f .

Потенциал I с выхода ключа 31; также приходит на все соответствующие входы элементов 33, -33, не входящих в щину i, и, инвертируясь бло- ками 32,-32„ в 0 закрывает все остальные ключи 31,-31„, Следовательно, в момент t, только на управляющем входе ключа 30; будет напряжение равное 1. Все остальные 30,-ЗОп включи .будут заперты, и напряжение, I поступающее с блока 5; и пропорцио- нальное Cj, подается, на выход блока 28 и поступает на вторые входы блока 12, и блока 21, Напряжение с выхода ключа 31; подается на элемент 38,-, - где инвертируется в О и закрывает ключ 36j через элемент 37; , тем са- :мым запрещая последующее сравнение С; в блоках . Если выполняется условие С„7 С;, на выходе блока 12 появляется потенциал 1, который открывает кпюч 1А,, разрешая подачу потенциала 1 с блока 3 на первый вход сумматора 15, , на второй вход которого подается напряжение ключа 34-. С выхода блока 15 напряжение после аналого-цифрового преобразователя 16, подается на блок 17, , где Отображается оптимальное количество запасных блоков i-ro типа-, равное значению на выходе блока 8;, увеличенному на единицу. Напряжение 1 с выхода блока 12, подается также на Первый управляииий вход коммутатора

20

,, на втором управляющем входе ко-

С;.

торого присутствует потенциал О, так как выполняется условие С Следовательно, на выход коммутатора 20, будет скоммутировано напряжение с выхода блока 21,, пропорциональное разности С,;-С;. Это напряжение срав

нивается в блоке напряжением v -,

12 - в момент t

г с Пропорциональным Cj,

Если выполняется условие С „ С;, то на выходе блока 12( присутствует потенциал О, ключ 14, закрыт, и в блоке 17, отобразится количество запасных блоков i-ro вида, равное значению в блоке , С выхода блока 18, потенциал 1 подается на второй вход коммутатора 20, , следовательно, на его выходе будет скоммутировано

0

напряжение В момент t

и

41 S

пропорциональное С;,,

26:

5

на выходе компаратора .v/. появится напряжение 1, которое на управляющий вход 30j не поступает, так как .все ключи 31,-31„ закрыты. Это напряжение поступает на вход ключа 39j блока коммутации 29, В это время на информационном входе ключа .39j имеется напряжение 1 Ujg,- . Напряжение 1 на вход ключа 36; попасть не может - он закрыт. Так как 0 в момент t на всех входах элемента 41 будут нули, то элемент 40j инвертирует их в единицу. Ключ 39 открыт, напряжение проходит на первьй вход элемента 37 и также через одно- 5 вибратор 42j поступает на элемент-38j блока 29, где инвертируясь в - О, закрывает ключ 36j через элемент тем самым запрещая последующее сравнение С в блоках 12,г12„. С выхода

37J/

0

12,г12„, элемента 37, блока 29 напряжение

371

Ujg поступает на управляющий вход ключа 43j, разрешая прохождение напряжения Ug-, которое поступает на второй вход сумматора 15. Напряже- 5 ние - поступает также на соответствующий вход дешифратора 44, с выхода которого напряжение подается на второй вход блока 17. Отображается порядковый номер элемента ЗИП.

-Ub;- по

Если выполняется условие U,, Ut,- t то на выходе блока 12 - тенциал 1, который аналогичным образом открывает ключ 14i, На блоке 17, отобразится количество запасньк блоков, равное значению в блоке 8j, увеличенному на единицу, и порядковый номер J этого элемента. Напряжение с выхода блока 12 подается также на

71

первьй вход элемента , на второй вход которого подается напряжение 1 с блока 12(. С выхода элемента 22, на первый вход коммутатора 20 подается потешщал 1. На втором, третьем и четвертом входе коммутатора 20 напряжение отсутствует, так как на втором входе элементов 22 222J и на выходе элемента 19 - напряжение О. Следовательно, на выходе коммутатора 20 будет скоммути- ровано напряжение с выхода блока 212, пропорциональное С„-С;-С., т.е. напряжение U,, -U;; Ujj . Это напряжение сравнивается в блоке 12 в момент t с напряжением U. Если выполняется условие и,, -CUg; + Ufj) Uj , устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока не нарушится условие UM -(Us; + Usj + USK +... + ,J b s,. Когда и „ Uj. , на выходе коммутатора 20, скоммутирова- но напряжение U , которое в блоке 12 сравнивается с Uyj . При выполнении условия и„ Us открывается ключ 14,j и на блоке l, отобразится количество запасных блоков j-ro вида, равное значению в блоке 8;, увеличенному на единицу, а также поряд- ковьй j-й номер запасного блока, пришедший на второй вход блока 17 с выхода дешифратора 44 блока 29.

Напряжение 1 с выхода блоков 18i и 12f подается на входы элемента 22,, и с его выхода на второй управляющий вход коммутатора 20. На остальных управляющих входах коммутатора 202 напряжение отсутствует, так как на втором входе элемента 21 г , на первом входе элемента 2, и на выхое элемента 19j - потенциалы О.

На выходе 20 скоммутировано напряение с выхода блока 21,2, равное разности и„ -Ugj , которая сравнивается в блоке 12 с Ugjj ,

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом. Если выполняется условие и,, Ug- , то на первый вход блока 12з коммутируется напряжение и„ , которое сравнивается с Uj . По результатам сравнения определяется возможность или невозможность дополнения комплекта запаса одним запасным блоком k-ro вида. В дальнейшем алгоритм работы устрой- ства не меняется до тех пор, пока не будет проверена возможность доуком- лпектрвания по всем видам блоков.

997728

Ф. ормула изобретения

Устройство для определения компле g кта запаса технической системы, содержащее п первых блоков задания постоянных коэффициентов по числу типов запасных блоков, п первых блоков деления, п-1 первых элементов НЕ, п-1

10 первых элементов И, п блоков индикации, п блоков дифференцирования, п+2 сумматоров, 2п блоков умножения, первый блок задания постоянного коэффициента, п вторых блоков деления, п

15 блоков выделения целочисленного значения, п блоков сравнения, блок задания единичного напряжения, п первых ключей, п аналого-цифровых преобразователей, п аналоговых коммутаторов,

20 первый блок вычитания, п групп вторых блоков вычитания из блоков каждая (1 - порядковый номер группы) и п-1 групп вторых элементов И из элементов каждая, выходы вторых блоков вы25 читания группы связаны с соответствующими первыми входами вторых блоков вычитания последующих групп, соответствующими информационными входами соответствующих аналоговых коммутаторов,

30 выход каждого второго блока задания постоянного коэффициента соединен с первым входом соответствующего второго блока деления, с первым входом соответствующего второго блока умноже35

ния.

выход каждого вюрого элемента И группы связан с соответствующим управляющим входом соответствующего аналогового коммутатора, входы каждого второго элемента И соединены

40 с выходами соответствующих первых элементов НЕ и блоков сравнения, последний управляющий вход каждого аналогового коммутатора подключен к выходу соответствующего первого элемен45 та И, первый вход которого через соответствующий первый элемент НЕ соединен с выходом соответствующего блока сравнения, подключенного также через соответствующие последователь- 50 чо соединенные первый ключ, третий сумматор и аналого-цифровой преобразователь к входу соответствующего блока индикации, первые входь1 всех блоков сравнения, кроме первого, свя-55 закы с выходами соответствующих коммутаторов, выход первого блока вычитания соединен с первым входом первого блока сравнения, последними ин- формационными входами всех коммутато

ров и первыми входами всех последних в группах блоков вычитания, информационные входы всех первых ключей подсоединены к выходу блока задания единичного напряжения, выходы соответствующих блоков выделения целочисленного значения соединены через вторые блоки умножения и второй сумматор с йервым входом первого блока вычита- Йия, второй вход которого соединен с выходом первого блока задания посто- : нного коэффициента, связанным также t входами первых блоков умно- ения, первые входы которых через со- этветствующие первые блоки , деления 1одключены к выходам соответствующих 0ЛОКОВ дифференцирования и соответст- ующим входам первого сумматора, вы- :|сод которого соединен с вторыми вхо- ,ами первых блоков деления, выходы ервых блоков умножения через соответ твующие вторые блоки деления подклю- :ены к входам соответствукжщх блоков выделения целочисленного значения, 31ЫХОД каждого первого элемента И сое- ;|1инен с входом следующего первого Элемента И, выход первого из блоков (равнения .соединен с первым управляю- ф1М входом первого аналогового комму- TJ-aTOpa, выход первой НЕ из пер Йой группы связан с вторым управляющи ходом первого аналогового коммутато- ija, отличающееся тем, Цто, с целью повышения точности уст- р)ойства, в него дополнительно введе- п блоков выделения нецелочисленно- rfo значения, п третьих блоков деле- н|ия, п третьих блоков умножения, п 1 омпараторов, генератор линейно изме- йякяцегося напряжения, первьш блок иоммутащ1и и п-1 вторьрс блоков коммутации, причем первые входы третьих бйоков деления соединены с вькодамИ соответствующих первых блоков деления вторые входы - с выходами соответст- вукицих вторы:1с блоков задания постоян- Htix коэффициентов, выходам третьих 6inoKOB деления соединены с первыми в|ходами соответствующих третьих блоков умножения, входы блоков выделения н1ецелочисленного значения подключены к выходам соответствующих вторых бло- кОв деления, а выходы - к- вторым вводам соответствующих третьих блоков умножения, выходы которых связаны с первыми входами соответствующих ком- пйраторов, вторые входы всех компараторов связаны с выходом генератора

Q g 5 о «

5

0

S

линеино-изменякщегося напряжения, первые информационные входы первого блока коммутации связаны с соответствующими выходами вторых блоков задания постоянных коэффициентов, первый блок коммутации содержит п шин из последовательно соединенных первых элементов ИЛИ, вторых элементов НЕ, третьих ключей и вторых ключей, а также име- ет первый дешифратор, п шестых клю-

чей, в ыходы которых объединены в один, соединенный с вторым входом первого из третьих сумматоров, а их информационные входы соединены с выходами соответствующих блоков выделения целочисленного значения, выход первого дешифратора соединен с вторым входом первого блока индикации, входы первого дешифратора и управля- кнцие входы шестых ключей соединены с соответствующими выходами третьих ключей, информационные входы вторых ключей соединены с выходами соответствующих первых блоков задания постоянных коэффициентов, а выходы объединены и подключены к второму входу первого блока сравнения, к второму входу первого из вторых блоков вычитания, информационные входы третьих ключей связаны с выходами соответствующих компараторов, входы первых эле- элементов ИЛИ соединены с выходами соответствующих третьих ключей, не входящих в данную шину, в устройство также введены п- вторых блоков коммутации, каждый из которых включает п шин из последовательно соединенных вторых элементов ИЛИ, четвертых элементов НЕ, пятых ключей, третьих элементов И, четвертых ключей, а также п третьих элементов НЕ, п одновибра- торов, п седьмых ключей, второй дешифратор, выход которого соединен с вторым входом соответствующего блока индикации, информационные входы седьмых ключей соединены с выходами соответствующих блоков выделения целочисленного значения, выходы седьмых ключей объединены и соединены с вторым входом соответствукицего из третьих сумматоров, выходы третьих элементов И соединены с управляющими входами соответствующих седьмых ключей и соответствукяцими входами второго дешифратора, информационные входы четвертых ключей соединены с выходами соотв ётствующих первых блоков задания постоянных коэффициентов, а

выходы оиъединены и подключены к второму вхбду соответствующего блока сравнения, второму входу соответствующего из вторых блоков вычитания, управляющие входы и выходы пятых ключей соединены соответственно с выходами соответствующих компараторов и через одновибраторы с входами третьих элементов НЕ последующего из вторых блоков коммутации, входы вто рых элементов ИШ соединены с выходами соответствующих третьих элементов

И, не входящих в данную шину, входы третьих элементов НЕ первого из вторых блоков коммутации соединены с вы хОдами третьих ключей первого блока коммутации, входы третьих элементов НЕ i-ro из вторых блоков коммутации соединены с выходами пятых ключей (i-l)-ro из вторых блоков коммутации, выход каждого третьего элемента НЕ подключен к второму вхо-- ду соответствующего третьего элемента И.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения количества запасных блоков сложных технических систем. Цель изобретения - повышение точности определения количества запасных элементов. Устройство содержит блоки 1,-1|, дифференцирова- ния, сумматоры 2, 10, блоки , 7,-7„ деления, блоки 4,-4„, 9,-9„ умножения, блоки 5,-5 и 6 задания постоянных коэффициентов, блоки 8,-8, выделения целочисленного значения, блоки вычитания, ключи, коммутаторы и логические элементы. Существо пред- ложения заключается во введении дополнительных блоков выделения деце- лочисленного значения, 24,-24,, блоков деления 23,-23„, блоков умножения 25j-25„, позволяющих определить вес каждого элемента дпя распределения остаточной стоимости, компараторов 26j-26fl, генератора линейно изменяющихся импульсов, которые производят ранжировку элементов по этому весу, а также блока коммутации 28 и п-1 вторых блоков коммутации, которые производят сравнение стоимости данного элемента с остатком стоило- сти и разрешают или Запрещают-их включение в запасные. 5 ил. (/)

Фа2.1

фиг.2

ц.

fЛ 2бг 1

от

«/;

572J//.r

от 2бг26„

от

вг8п

I-

tf

0ue.S

JgfJA

«/«

Д/

ff29fC 28

Ш

1

K29iC29f 1

±

ff29t C29f.i