Устройство для автоматического контроля статистических параметров электронных блоков Советский патент 1976 года по МПК G06N7/06 

Составитель И. Фирсова Редактор Т. Шагова Техред Н. Андрейчук Корректор И. Гоксич

Янказ 1173/99Тираж 864Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ужгород, ул. Проектная, 4

9

и третьим входом блока прогноэирсжаний, а I второй выход - с первым входом логичес;кого блока, выход которого соединен с бл(х ком индикации и регистратором, третьи выходы преобразователя нестационарного про цесса и блока прогнозир(жания подключены соогветственно к девятому и десятому входам управляемого накопителя, выход блока обнаружения момента времени изменения свойотп случайного процесса соединен с одинадцатым входом управляемого накопителя и с четвертым входом блока прогнозирования, выходы блока уставок соединены соответственно с пятым входом блока прогнозирования и третьим входом решающего блсжа, первые выходы первого коммутагора10

|нормализатора, измерительного блока и ан. :лизатора подключены к соответствующим входам второго коммутатора-нормализатора выход которого соединен с управляемым н

I копителем, второй выход первого коммутатора-нормализатора соединен с входом измерительного блока и первым входом блок самоконтроля, к второму входу которого подключен второй выход и змерительного

|g ;блока, третий выход которого соединен с ВХОДОМ анализатора, второй выход которого подключен к третьему входу блока самоконтроля, выход которого, а также третий выход анализатора подключены соответство |но к второму и третьему входам логическо

1в

го блока. метра производится в контуре контроля, положительный результат, поступая на д логического блока 17, открьюает его в контуре прогнозирования. Спрогнрванное значение Xi через блок 17 упает в индикатор 18 и регистратор (пе локп 8-15 в контуре прогнозирования )т функциональную самостоятельность зволяют прогнозировать изменение параов объекта и блоков самого устройс-геа роля при любом виде случайного процеспри изменении свойств этого процесса чет адаптации прогнозирующей функции альному процессу изменения параметра. 1КО в случае резких изменений характэ- ик набяюдаемого процесса решающий 15 в силу интегральных свойств исзуемого крнтчэрия оценки прогнозируе) значения Х; по точности не в сомни немедленно почувствовать это е. 1ля того, чтобы устойчиво зафиксировать копленной информации Х (Т) изменени ктеристик случайного процесса Xi Ct) уется некоторое время. После чего они т обнаружены блоком 15, который выкоманду на построение модели процесего прогнозирующей функции, но уже которым запозданием. ,ля обеспечения минимального запаздыя в адаптации прогнозирующей функции пльному процессу изменения параметра резких изменениях статистических ств этого процесса в контуре прогнования используется блок 2 О, позволяюобнаружить такие резкие изменения, екущая информация о прогнозируемом метре поступает из накопителя 7 в блок lenpepbiBHO после того, как начинает гать блок 14 прогнозирования. Обнаруе момента изменения свойств наблюого случайного процесса в блоке 20 (ествляется без связи с циклом накопя информации в накопителе 7, что и печивает минимальное время запаздыя сигнала о наступлении момента измея свойств случайного процесса. В мо t j обнаружения таких изменеблок 2 О выдает команду на остановку ты блока 14 и на накопление новой пор информации Хц ) в накопителе 7, S чего начинается цикл формирования и модели процесса и его прогнозирующе ции в блоках 8-13 по информации аким образом, предлагаемое устройств контроля электрорадиооборудования за введет ых в его контур прогнозироваЗлоков 8-13 и 20 обеспечивает авточеское построение модели процесса изНИН контролируемого параметра, провер ку модели на адекватность реальному процессу изменения параметра, формирование на осноее построенной модели прогноанрук - . щей функции и осушествление оптимального прогноза с учетом возможного изменения свойств случайного процесса, характеризующего прогнозируемый параметр. Формула из об р е т е н и я Устройство для автоматического контроля k статистических параметров электронных блоков, содержащее коммутаторы-нормализаторы, измерительный блок, анализатор, блоки само- контроля, уставок, прогнозирования рещаю- щий и логический блоки, управляемый накопитель, блок индикации и periicrpaTop, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности прогнозирования,устройство содержит дополнительный анализатор, преобразователь нестационарного процесса, блок идентификации математической модели, блок статистического оценивания, блок проверки математической моде- ли, блок построения прогнозирующей футшии и блок обнаружения момента времени изменения свойств случайного процесса, причем входы дополнительного анализат ч а и блока обнаружения момента времени изменения свойств случайного процесса, а также первые входы преобразователя нестадионарного процесса, блока идентификации математической модели, блока статистического оценивания, блока проверки математической модели, блока прогнозирсюания и рещаюшего блока подключены к первым восьми выходам управляемого накопителя, а первые выходы этих блоков, а также блока построения прогнозирующей функции, кроме блока обнаружения момента времени изменения свойств случайного процесса, подключены к первым семи входам управляемого накопителя, второй выход дополнительного анализатора соединен со вторым входом преобра|3ователя нестационарного процесса, второй выход которого, а также.третий выход дополнительного анализатора подключены к второму и третьему входам блока идентификации математической модели, второй выход которого подключен к второму входу блока статистического оценивания, соединённого вторым выходом с вторым входом блока проверки математической модели, вторюй выход которого подключен к входу блока построения прогнозирующей функции, второй выход которого соединен с вторым входом блока прогнозирования, второй выход которого подключен к второму входу рещающего блока, первый выход которого соединен с Ьосьмым входом управляемого накопителя |ция (TO) ИЭ накопителя 7 поступает в :Прео6разователь 9, где происходит преоб|разсеание нестационарного процесса к ьи|Ду стационарного Х СТо). Информация YI (TO/ с преобразсжателя 9 записывается в (другую часть) памятинакоштеля 7 по команде преобразователя 9- включается ,блок 1О, и по сигналу обратной связи с преобразователя 9 на накопитель 7 записанная в нем информация Xj, (То) поступает в блок Ю. В блоке Ю пр(жсхооит идентификация математической модели процесса по информации 1 (То) или XL (То) Определенные предварительно в блоке 1О характеристики модели вместе с командой на включение поступают в блок 11, и по сигн- лу обратной связи с блока 1О на накопитель 7 инф(мация Х (То) поступает из накопителя 7 в блок 11, где производится уточнение модели путем статистического оценивания характеристик (коэффициентов) построенной модели. После оценивания характеристики модели вместе с командой на включение из бдока 11 поступают в блок 12, куда по сигналу обратной связи с бл(жа 11 на накопитель 7 nocTynaei опять та же информация Х (Т) . В блоке 12 производится проверка построенной в блоках 10 и 11 математической модели процесса на согласие с реальным наблюдаемым процессом 1. (t) по информации XI (.TO) . случае несостоятельности построенной модели процесса из блока 12 по сигналу обратной связи на накопитель информация KI (То) вновь поступает в блок 10, и процесс построения модели повторяется. Если же снова модель оказывается несостоятельной, то новая модель строится уже по большей выборке информации или по информации Xj, (Tj) и т,д. Если проверка на согласие модели в Яблоке 12 показывает, что построенная мо дель состоятельна, то из блока 12 выдаю ся необходимые данные в блок 13, где происходит построение прогнозирующей фун ции 7 (i.) соответствующей принятой ; математической модели процесса ЭС (t) . Одновременно с блока 12 подается сигнал .Обратной связи об окончании построения прогнозирования 1 -го параметра и блоки 8-12 готовы для формирования модели процесса изменения для любого другого параметра k i по К -ф I . Функция прогнозирования i -го пара метра из блока 13 поступает в блок 14 прогнозирования, и реализуется в нем в ви де определенных значений характеристик матрицы прогнозирования в зависимости от вида функции прогнозирования и значения Iкоэффициентов этой функции. Однсшремен по сигналу обратной связи с блока 13 i накопитель 7 в блок прогнозирования 1 I поступает накопленная в накопителе 7 v. формация об I -м параметре, и блок 1 I осуществляет прогнозирование изменени j i -го параметра на время Д t i, , опрес ляемое блоком уставок 16. Результат г ноза I -го параметра (прогнозируемое значение Х (Т; «ДЧО с блсжа 14 посту в третью часть наколитепя 7 для запом нания при каждом i tO, 1,2;... При этс по сигналу обратной связи с блока 14 i накопитель 7 из последнего поступает т кушая информация в решающий блок 15. Одновременно по этому же сигналу пре кращается поступление информации с iiai пителя 7 в блок прогнозирсжания 14, а значения характеристик прогнозирующей ции Fj, ((,) переписываются из блока в накопитель 7, Проведение последующи прогнозов I -го параметра осушествля по определенной команде с упомянутого ше блока управления устройством контре на накопитель 7. По этой команде npori зирующая функция из накопителя 7 запи ваетоя в блок 14, купа одновременно п( ступает накопленная в нем информация : I -ому параметру. С похпуплением текуию информации накопителя 7 в решлюи ил .лок 15 в не :из блока 14 поступает очередной резуш ;Тат прогноза Х|. для оценивания его точности, задаваемой значением критер оптимальности в блоке уставок 16, В с, чае несоответствия прогнозируемого ана чения Xi требсжаниям критерия точке решающий блсж 15 в момент обнаружен этого несоответствия Ту-п выдает кс манду на остановку работы блока прогн зирования 14 и на накопитель 7 для по торения цикла построюния модели прогнс зируемого процесса и его прогнозируют функции в блоках 8-13 уже по информа Xj. СТр) . Построение новой модели и п нозирующей функции производится и не i первому нес отвествию прогнозируемогс значения параметра критерию точности, по второму или третьему несоответстви подр5ш, что в виде допустимого числа т несоответствий легко задается в блоке тавсж 16. Если после проверки в решающем бл 15 спрогнозированное значение Х; удо1 воряет требованиям, заданным в блоке вок 16, то блок 15 транслирует это зи. ние в логический блок 17, выход котор открыт, сли I -и параметр к момент; ;его прогнозирования в блоке 14 был в j пуске. Прсверка на допуск прогногзируом пизатора и блока обнаруженк мени изменения свойств сг j§ .po / са, а также первые вхрр / eaя нестадионарного -ч Л иденикации математичесхг ( ока тистического oneHfj.роверматематической FS прогноования и решаю .пючены ервым восьм iHeMoro опитвля, а 1 .их блоков, акже блсжанозиру1 щейкции, кро ,ения момента случайного про мени изк/. са, псдключе,. л семи входам второй выход доавляемого накопи, нителыюго анализ а соединен со вто J входом преобраз эля нестационар0процесса, второ .од которого, а же третий выход ительного г.на-/ атора подключен рому и третьему дам блока иден математичесоторого подклк модели, втор к второму татистического нивания, С рым выходом ркн математи горым вхс кой модел которого подния прогночей к BXQQ )пюшей фунл од которого зннен с вт( ка прогнозно ания, вторе 0подключен горому выя лока, пер: восьмым выход кот 1ОМ управл гя и третьим дом блока ; а второй юкого блока од-с первы од которог жом индика ыходы преоб и рьгистр юцесса и бло эвателя нег ирогнозиро ы соответств :одам управ1девятокока обнаруvioro нако 1ения свойств ия момент тайного пр с одиннадцаI входом у опителя и с юзирования, зертым BXt оды блока ны соответ- 1прогнозироJHHO с пят ощего блока, я и треть зые ВЫХОД татора-норпока и анали изатора, и вуюшим вхо)ра подклю второго к лализатора, эавляемым н од которог 5ГС коммута1телем, ВТ : входом из1-нормаливходом блок ительного у которого п оконтроля, тельного бло чен втор третий вь единен с вхож которого п анализатс ка самоконтро чей к треть 1 ля, выход котчэрого, а также третий выход анализатора подключены соответственно к второму н третьему входам логического блока. На чертеже дана блок-юхема предлагаемого устройства. Она содержит контролируемый объект 1« . коммутатор-нормализатор 2, измерительный блок 3, анализатор 4, блок 5 самоконтроля, коммутатор-нормализатор 6, управляемый накопитель 7, дополнительный анализаторе, преобразователь 9 нестационарного процесса, блок 1О индентификации математической модели, блок 11 статистического оценивания, блок 12 проверки математической модели, блок 13 построения прО1нозирующей функции, блок 14 прогнозирс ания„ решающий блок 15, блок 16 уставок, логический блок 17, блок 18 индикации, регистратор 1В и блок 20 обнаружения мш.4ента временя изменения свойств случайного процесса Коммутатор-нормализатор 6 производит первичную обработку информации о параметре (преобразование ее в единую дискретную форму, нормирсдаку), чтобы облегчить ее запоминание в накопителе 7 и использование при построении математической модели прогноза и прогнозирующей функции изменения этого параметра. Информация об изменении t -го пара- метра (i « ГТп- ) в виде дискретного временного ряда Х| (tj); j 0,t,2- запоминается в управляемом накопителе 7 на интервале времени Т , соответствующему некоторой оптимальной длине предыстории процесса Л (t) , необходимой для построения его математической модели. Обозначим совокупность 3Ha4eHHftj Xi(tj),..., )(t jT)J через У{, tTj), I fjTi ; j(i,l,i.,. и назовем ее информацией по i -му параметру на интервале Т Ltj tjtly.HaKonHTenb 7 имеет емкость для запоминания информации по каждому параметру на интервале не менее 2Tf что принимается достаточным для анализа наблюдаемого процесса при любых его изменениях. Как только в накопителе 7 накопится информация Х(То), она по команде управляющего блока устройства контроля {которое на схеме не показано) поступает в анализатор-различитель 8 для различения вида случайного процесса Х Ct) , - а именно, определения его стационарности или нестационарности. Если процесс оказался стационарным, то по команде с блока в включается блок 10 и по сигналу обратной связи с блока 8 на накопитель 7 информация L TO) поступает в блок 1О. Если же процесс Xi, (t) оказывается нестационар- ным, то по коктанде с блока 8 включается преобразователь 9, а по сигналу обратной связи с блока 8 на накопитель 7 информа-