Устройство для контроля радиоэлектронных объектов Советский патент 1989 года по МПК G06F11/24 G01R31/28 

(iMij да) , (

1 i-i i, jkJ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для повышения достоверности оценки технического состояния объектов (ТСО) путем использования последовательного анализа (ПА), в частности, последовательного критерия отношения вероятностей Вальда. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит датчики 1 параметров, коммутатор 2, нормализатор 3, АЦП 4, первый 6 и второй 10 задатчики коэффициентов расчетов, первый 7 и второй 11 умножители, первый 8 и второй 15 сумматоры, первый 9 и второй 12 накапливающие сумматоры, первый 13, второй 16 и третий 21 ключи, задатчик 14 эталонных значений параметров и индикатор 17, генератор тактовых импульсов 18, делитель частоты 19, схему сравнения 20, блок счетчиков 22. Использование метода ПА при оценке ТСО позволяет в среднем в два раза уменьшить число измерений для достижения требуемого уровня достоверности, повысить уровень автоматизации при принятии решения, оперативно управлять вероятностями ошибок 1-го и 2-го рода в соответствии с предъявляемыми требованиями по достоверности контроля по каждому из параметров. 4 ил.

тт

ibi(cy

fXJ-/«,.X,,... Ху ln}-C,,Ci,.,.,Cm ф

,

го критерия отношения вероятностей Вальда Цель изобретения - повьппение достоверности контроля„ Устройство содержит датчики 1 параметров,коммутатор 2, нормализатор 3, АЦП 4,первый 6 и второй 10 задатчики коэффициентов расчетов, первый 7 и второй 11 умножители, первый 8 и второй 15 сумматоры, первый 9 и йторой 12 накапливающие сумматоры, первый 13,второй 16 и третий 2 ключи, задатчик 14 эталонных значений параметров и индикатор 17, генератор тактовых имИзобретение относится к автоматие и вычислительной технике и может ыть использовано для оценки техниеского состояния контролируемого бъекта и прогнозирования момента выода его на профилактику

Цель изобретения - повьш1ение достоверности контроля о

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг„2 - диаграмма синхронизации работы блоков устройства; на фиг, 3 и 4 - диаграмма р асче- тов по методу последовательного ана- лизао

Устройство содержит датчики параметров - 1, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразо ватель 4, накопитель 5 результатов измерений, первый задатчик 6 коэффициентов расчета верхнего граничного значения параметра, первый умножитель 7, второй комбинационный сумматор 8, первый накапливающий сумматор 9, второй задатчик 10 коэффициентов расчета экстраполированного значения параметра, второй умножитель 11,второй накапливающий сумматор 12,первый ключ 13, задатчик 14 эталонных значений параметров, первый комбинационный сумматор 15, втодой ключ 16, индикатор 17, генератор 18 тактовых импульсов, делитель 19 частоты, схему 20 Сравнения, третий ключ 21,блок 22 счетчика.

Устройство работает следующим об- разоМо

Генератор 18 и делитель 19 выполняют функции синхронизатора устройства. Синхронизатор вырабатьшает сигналы А А,, A,,..,AL; с

пульсов 18, делитель частоты 14,схемы сравнения 20, блок счетчиков 22, Использование метода ПА при оценке ТСО позволяет в среднем в два раза уменьшить число измерений для достижения требуемого уровня достовернос- ти повысить уровень автоматизации при принятии решения, оперативно управлять вероятностями ошибок 1-го и 2-го рода в соответствии с предъявляемыми требованиями по достоверности контроля по каждому из параметров о 4 ил о

0

5

0

5

0

5

0

5

- С, ,0,,,, ,С S J - 8,0, Sj , которые задают последовательность обработки информации о параметрах системы и синхронизируют работу узлС В устройства, где L и m - соответственно число контролируемых объектов и параметров. Нормализатор 3 осуществляет представление различных электрических величин контролируемых парамигров объектов в определенный масштаб напряжения и реализуется на операционном усилителе с изменением коэффициентом усиления. Коэффициент усиления автоматически устанавливается управлянщими сигналами fA, сЯ в интервале действия сигнала S, . Изменение коэффициента усиления производится коммутацией резисторов в цепи обратной связи усилителя АЦП 4 преобразует напряжение (токи) с выхода нормализатора в цифровой двоичный код о

Работа устройства осуществляется в реальном масштабе времени,циклически с периодом Опроса объектов Т. В свою очередь, каждый из периодов Тц состоит из периодов опроса параметров Tf , j 1,т„ Таким образом, контроль множества объектов и параметров осуществляется на основе принципа временного разделения„ С выхода коммутатора 2 может лоступать информация в текущий момент времени не более чем от одно го физического датчика, выполняющего функции измерителя какого-либо параметра одного из объектов.

Цифровой двоичный код, снимаемый с выхода АЦП 4 и несущий информацию об измеренном значении одного из параметров, поступает на накопитель 5 и первый накапливающий сумматор 9. В блоках 6-9, схеме 20 и блоках 21 и 22 с использованием метода пос- ледовательного анализа после каждого очередного измерения осуществляется проверка двух гипотез: Н - параметр в допуске; Н - параметр вьппел за пределы допуска В результате про- верки для J-ro параметра на т-м шаге (испытании) формируется сумма

и,

(1)

1

где Ujj - результат i-ro измерения j-ro параметра, и проверяется условие (фиГоЗ).

J

m

,

(2)

вьфажении (2) значения A; и

jm

ЯВЛЯЮТСЯ линейными функциями и рассчитываются по формулам

jm

В,; + тВ,

(3)

J

2J

+ тВ.

где В

2J

В выражении (4).

С - дисперсия ощибок измерения;

В первом блоке 7 умножения формируется произведение тВ,;,причем значение Bj. поступает из блока 6, а

П

Blj

П

В,}

мается гипотеза Н, в то время как истинна конкурирующая гипотеза Н,); - второй верхний порог j-ro

которого равносильно неработоспособности объекта); - первый верхний порог J-ro параметра (предельно допустимое значение, при непревышении которого объект функционирует с высокой эффективностью) .

ся значения А: и Rj в соответствии с выражениями (3)„ В схеме 20

oi - допустимая вероятность ощи- дд значение m - из блока 22 В первом

бок 1-го рода (если откло- комбинационном сумматоре 8 формируют- ияется гипотеза Н, в то время как она истинна);

|5 - допустимая вероятность оши- сравнения осуществляется сравнение бок 2-го рода (если прини- текущей суммы , поступающей из

блока 9, со значениями А ; „ и К. щ, поступающими из блока 8, и формирование решения в соответствии с условиями (5). Результаты решения через

параметра (предельно допус- Q третий ключ 21 подаются на индикатор тимое значение, превьш1ение 17 Если решение связано с принятием одной из гипотез (н, или Н ), сигналы с выхода схемы 20 поступают на входы блока 22 для обнуления содержимого соответствующего счетчика, а также блока 9 для обнуления содержимого первого накапливающего сумматора по контролирующему параметру. Накопитель 5 производит запись и

55

При проверке условия (2) формируся одно из трех возможных решений,

Ю

если А- , то принимается гипотеза

если и,:; Rjm ° принимается

гипотеза Н

1

если , то испыта(5)

Ния продолжаютс я,

Если параметр характеризуется не только верхним, но и нижними порогами (допусками) (фиГоЗ), расчет ведется по выражениям вида (l) - (4), за исключением того, что в выражениях

5 (4) значения и Ilftji должны быть заменены соответственно на значения Пц,: и Пц Если верхние и нижние пороги симметричны относительно номинального значения параметра Ь ц, необ0 ходимость в параллельных расчетах для обоих порогов отпадает

В первом накапливающем сумматоре 9 формируется сумма в соответствии с выражением (|). Предварительно рас5 считанные значения В j , , Bjj за- письшаются в задатчик 6 Клок 22 осуществляет подсчет числа испытаний m по каждому из параметров. Число счетчиков, входящих в блок 22,равно L х

0 X т, разрядность каждого счетчика п определяется из соотношения

п logjam „,, где m д,оцр - максимально допустимое

5

число тагов (испытаний), после которого должно быть принято решение

В первом блоке 7 умножения формируется произведение тВ,;,причем значение Bj. поступает из блока 6, а

д значение m - из блока 22 В первом

ся значения А: и Rj в соответствии с выражениями (3)„ В схеме 20

комбинационном сумматоре 8 формируют-

Q

55

хранение значений последних N измерений по каждому из m параметров всех L объектов кантроля. Накопитель содержит L m N ячеек памяти. Записью и считьгеаиием слов в накопителе управи S делиляют сигналы ГлЯ, jCl, S, теля 19о Результаты измерений из накопителя 5 поступают на второй умно- житель 11, с помощью которого, а так- же с помощью задатчика 10 и второго накапливающего сумматора 12 производится расчет экстраполированного значения J-ro параметра Uj ствии с

А

U;

в соответ- выражением

N

а;эи;;; i , N; j i,m.

1(

ai3UijJ

где а;, - коэффициент экстраполяции результата i-ro измерения о

Значения коэффициента а, для каждого i-ro измерения рассчитываются предварительно на основании выражения

3|()-2i AN+7ltJ.Oi «ig - TMN 2Т

Задатчик коэффициентов.10 служит для записи и хранения коэффициентов а - и выполняет функции полупостоян- ного запоминающего устройства емкостью N слов о

Значения Uj через первый ключ 13 поступают на второй сумматор 15,где

рассчитываются величины и значения отклонений Д; экстраполированных значений пад)аметров Ujg от номиналов

л

uj

U:

- и.

,j, - VJHJ

Значения номиналов хранятся в задатчике 14 и по сигналам А;, Cj делителя 19 частоты въедаются на сумматор 15о Задатчик эталонов является, постоянным запоминающим устройством емкостью L m ячеек памятио

Индикатор 17 используется для визуальной оценки результатов контроля. С этой целью цифровые величины,поступающие на его входы с блоков 21 и 15, преобразуются в аналоговые величины и хранятся в течение времени не менее Т о По каждому параметру на индикаторе отображается номер параметра,верхние и нижние допуски отклонения от номинала, текущее отклонение экстра- полированного значения от номинала, итоговое заключение о нахождении параметра в допуске или не в допуске.

5

5

0

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для контроля радиоэлектронных объектов, содержащее датчики параметров, коммутатор, нормализатор, аналого-цифровой преобразователь,накопитель результатов измерений,первый Задатчик коэффициентов расчета верхнего граничного значения параметра, первый умножитель, первый накапливающий сумматор, второй задатчик коэффициентов расчета экстраполированного значения параметра, второй умножитель, второй накапливающий сумматор, первый ключ, задатчик эталонных значений параметров, первый комбинационный сумматор, второй ключ, индикатор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, третий ключ, выходы датчиков параметров подключены к информационным входам коммутатора, выходом соединенного с информационным входом нормализатора, выход которого подключен к входу данных аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом накопителя результатов измерений, выход которого соединен с входом первого сомножителя второго умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго задатчика коэффициентов расчета экстраполированного значения параметра, выход второго умножителя соединен с входом данных второго накапливающего сумматора, выход которого соединен с входом данных первого ключа, выход которого соединен с входом первого слагаемого первого комбинационного сумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом зайатчика эталонных значений параметров, а выход - с входом данных второго ключа, выходом соединенного с первым входом данных индикатора,второй вход данных которого подключен к выходу третьего ключа, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты, синхровыходы которого соединены с соответствующими синхровходами коммутатора,нормализатора, аналого-цифрового преобразователя, накопителя результатов изме- рений, второго задатчика коэффициентов расчета экстаполированного значения параметра, первого, второго и третьего ключей, задатчика эталонных значений параметров и индикатора, отличающееся тем, что.

с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены второй комбинационный сумматор,схема сравнения и блок счетчиков, выход аналого- цифрового преобразователя соединен с входом первого слагаемого первого накапливающего сумматора, выходом соединенного с первым входом схемы сраврьгм входом подключенного к выходу ка счетчиков, а выходом - к входу вого слагаемого второго комбинацио го сумматора, входом второго слага го соединенного с вторым выходом п вого задатчика коэффициентов расче верхнего граничного значения парам ров, выход второго комбинационного

нения, Ьыход которой соединен со счет-ю сумматора соединен с вторым входом

ным входом блока счетчиков, с входом данных третьего ключа и входом второго слагаемого первого накапливающего сумматора, первый выход первого задатчика коэффициентов расчета верхнего 15 граничного значения параметра соединен с входом первого умножителя,втосхемы сравнения, синхровходы делителя частоты соединены с соответст вующими синхровходами первого зада чика коэффициентов расчета верхнего граничного значения параметра, схе сравнения, первого умножителя и пе вого комбинационного сумматора.

m

is/

РЭО испрабен

рьгм входом подключенного к выходу блока счетчиков, а выходом - к входу первого слагаемого второго комбинационного сумматора, входом второго слагаемого соединенного с вторым выходом первого задатчика коэффициентов расчета верхнего граничного значения параметров, выход второго комбинационного

сумматора соединен с вторым входом

схемы сравнения, синхровходы делителя частоты соединены с соответствующими синхровходами первого задатчика коэффициентов расчета верхнего граничного значения параметра, схемы сравнения, первого умножителя и первого комбинационного сумматора.

РЭО неисправен

Ю/5

фиг.З

т

/

ОУ влг/я ipymt4fJOHupyem I с дысокой зффектиВ т( ностью

Г ФигЛ

Ц Одгект не раб о то способен

Ин

и