УСТРОЙСТВО для ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ Советский патент 1968 года по МПК G01R31/30 G06G7/48 

Известны устройства для исследования надежности функционирования систем, в которых каждый элемент заменяется моделирующей ячейкой, и из моделирующих ячеек составляется макет системы, для чего модели элементов этих ячеек соединяются в соответствующую схему.

Предлагаемое устройство отличается тем, что выходы блоков, обеспечивающих структурную реализацию элементов, соединены со счетчиком числа отказов, входы этих блоков подключены к выходам коммутатора, управляемого через счетчик генератором импульсов, выходы коммутатора соединены через схемы «ИЛИ с выходами схем «И, другие входы которых подключены к наборным полям, а выходы этих схем «И соединены через схемы «ИЛИ с регистрами задания вероятностей, выходы которых подключены к схеме логического сложения взвешенных вероятностей, соединенной с выходами счетчика, управляемого генератором случайных чисел.

Это позволяет ускорить исследование систем и увеличить надежность работы.

Устройство содержит п регистров 1, каждый из которых представляет собой средство запоминания факта отказа элемента. Выходы регистров V соединяются со входами собирательных схем и схем совпадения 2 таким образом, что они составляют совместно с регистрами структзфу резервированной или нерезервированной системы, исследуемой на надежность.

Выход Т конечной собирательной схемы или схемы совпадения 2 соединен со входом счетчика 3, подсчитывающего число наступлений отказов всей системы в целом на промежутке времени /o-4+ j за N независимых

испытаний. Счетчик 4 служит для подсчета общего числа независимых испытаний.

Выходы триггеров регистра / соединены с выходами схем совпадения, на входы которых поступают сигналы с выходов схемы

совпадения 5, тактовые сигналы 5з, а также настраивающие сигналы с дешифратора (коммутатора) 6, обеспечивающего выбор соответствующего регистра. На выходе схемы совпадения 5 высокий уровень потенциала возпикает с вероятностью, задаваемой на регистре 7. Эта вероятность, представляющая собой значение ординаты интегрального закона распределения времени наступления отказа элемента на отрезке времени о,4+( задаетния и поступает в регистр 7 через собирательные схемы 9 схемы совпадения 10, открываемые тактовыми импульсами Sz-, и собирательные схемы 11. На каждом наборном поле задается лишь один закон распределения в виде значений ординат функций распределения в точках отсчета.

Выбор закона распределения осуш;ествляется с помош;ью собирательных схем 12, управляющих схемами совиадеиия 10.

Входы собирательных схем 12 соединяются с выходами коммутатора 6 таким образом, чтобы каждому элементу исследуемой системы отвечал требуемый закон распределения.

Счетчик 13 задает последовательно номера элементов на входе коммутатора 6, который избирает соответствующую выходную шину.

На счетчике 14 формируются равномерно распределенные случайные числа путем пересчета яо модулю 2 случайной последовательности импульсов за фиксированный промежуток времени. Случайная последовательность импульсов поступает с генератора случайных импульсов 15 через усилитель 16 и клапан 17, который в исходном состоянии открыт. Клапан 17 закрывается низкИм уровнем напряжения, поступающим с выхода несимметричного мультивибратора 18, на вход которого поступают импульсы серии S-2.

По завершении реализации случайного числа на выходе собирательной схемы формируется высокий потенциал, вероятность возникновения которого равна вероятности, заданной на регистре 7. Последнее обеспечивается тем, что выходы триггеров счетчика 14 соединены со входами схем совпадения таким образом, что события возникновения высоких потенциалов на выходах этих схем образуют несовместную группу событий. Единичные выходы триггеров регистра 7 также соединены со входами схем совпадения. Правила соединения могут быть пояснены следующим соотношением:

(X,a,}V(.,}V...

...(...Xn-lf Xn/ n),

где Х к Xi - единичный и нулевой выход триггера /-го регистра счетчика 14,

()я.Я(Г. 1)1/2) ttj - единичный выход /-го триггера регистра 7.

Счетчик 19 служит для дискретного задания точек Ci, Са ... С исследуемой функции распределения. Выходы триггеров счетчика соединены со входами коммутатора 20, который и осуществляет выбор шины Q. На выбранную шину при этом подается высокий уровень напрял ения.

вается в единичное состояние и открывает схему совпадения 22.

Временный распределитель команд формирует серии управляющих импульсов. Устройство работает следующим образом.

Нажатием кнопки /Сн2 все элементы и узлы устройства устанавливаются в исходное (нулевое) состояние. Нажатием кнопки КнЗ в счетчик 19 заносится единица, при этом коммутатор 20 избирает шину Сь

Нажатием кнопки К,н1 триггер 21 устанавливается в единичное состояние, при этом схема совпадения 22 открывается, и тактовые импульсы с генератора 23 поступят на выход схемы совпадения 22 в виде серии импульсов 5i. По данной серии формируются серии управляющих импульсов 5, 5з, S, 5,-, (за начало отсчета принят первый импульс серии So).

Первый импульс серии S, сбросит регистр 7 в нулевое состояние и занесет единицу в счетчик 13; коммутатор 6 при этом выберет первую шину.

Таким образом, схема совпадения, стоящая на входе первого триггера регистра /, будет предварительно открытой.

Нмпульс серии S-2 откроет схемы совпадения 10, и вероятность наступления отказа первого элемента на промежутке o, будет зафиксирована на регистре 7.

Имнульс серии 4 закроет клапан 17, и счетчик 14 зафиксируется в одном из двух равновероятных состояний. Импульс серии Sz при этом с вероятностью, равной вероятности, зафиксированной на регистре 7, установит Первый триггер регистра I в единичное состояние. Аналогичным образом осуществляется опрос всех остальных триггеров регистра I.

Затем по импульсу серии 5з перепад напряжения со счетчика 13 через дифференцирующую цепь 24 поступает на схему совпадения 25 и в счетчик 4, где добавляется к числу выполненных испытаний. Если в данном испытании система отказала, то единица добавляется к содержимому счетчика 3.

Процесс повторяется, пока не будет выполнено N независимых испытаний. Когда все испытания будут выполнены, триггер 21 перенадом напряжения со счетчика 4 устанавливается в нулевое состояние, прекращая поступление импульсов серии Si на вход схемы.

Со счетчика 3 снимаются показания, которые представляют собой число отказов системы на промежутке /о. за N испытаний.

Далее процесс моделирования продолжается на отрезке времени о,/о+4 и т. д. В результате моделирования строится ступенчатый закон распределения времени наступления отказов.

руется загоранием индикаторной ламны соответствующего триггера регистра /.

Предмет изобретения

Устройство для исследования надежности функционирования систем, содержащее блоки, обеспечивающие структурную реализацию элементов, соединенные в соответствии со структурой исследуемой системы н состоящие из регистров фиксации отказов элементов и логических схем, генератор равномерно распределенных случайных чисел, наборные поля для задания законов распределения времени безотказной работы элементов, регистр задания вероятностей, собирательные схемы, схемы совпадения, генератор тактовых импульсов, счетчики и схему логического сложения взвещенных вероятностен, отличающееся тем, что, с це.чью ускорения снстем и увеличения надежности работы устройства, выходы блоков, обеснечивающих структурную реализацию элементов, соединены со счетчиком числа отказов, входы этих блоков подключены к выходам коммутатора, управляемого через счетчик генератором тактовых пмнульсов, выходы коммутатора соединены через ехемы «НЛП с входами схем , другие входы которых подключены к наборныл полям, а выходы этих схем «М соединены через схемы «ИЛМ с регистрам задания вероятностей, выходы которых подключены к схеме логического сложения взвешенных вероятностей, соединенной с выходами ечетчика, управляемого генератором случайных чисел.

И Й-И .m .,ZJ 1 J .