Устройство для прогнозирования параметрической надежности узлов радиоэлектронной аппаратуры Советский патент 1976 года по МПК G06F17/00 G01R31/28 G06N1/00 

второй вход которого подключен к выходу блока срормирования тестовых сигналов, выход - ко второму входу блока задания допусков, первый выход которого соединен с входом счетчика отказов 121. В результате действий по схеме указанного устройства получается количественная (точечная) оценка безотказности испытуемого узла путем подсчета в счетчике числа отказовых реализаций. Исследование функциональных узлов радио электронной аппаратуры с помощью этого устройства дает возможность оценить величину вероятности безотказной работы на какой-либо заранее заданный момент времени их эксплуатации, что в ряде случаев может оказаться совершенно недостаточным для пра тических целей (нужна величина вероятности безотказной работы за какой-либо промежуток времени, т.е. за весь определенньгй заранее за.данны,й период эксплуатации). Эксперим-энт проводится дня какого-либо фиксированного значения вх.одньХ параметров (или допусков на параметрь,) элемен7,оВ; ком Пичектующих данный узел, т.е может быть имитировано лишь одно фиксированное значение времени. Оценить параметрическую наде ность в этом случае можно при очень жестких ограничениях: предположении о м-онотонности развития выходных параметров во вре мени, предположении о возможности непересечения случайных процессов во времеш:. Такие процессы встречаются редко. При наличии монотонных пересекающихся и немонотонных процессов устройство дает завьш-генную оценку параметрической нддежности, когда многае реализации уже отказали до nporHoaiipyeiWoro мол-гента, а затем, возвратились в допусковую зону. Для получения истинного значения вероят 0 1 21 ности безотказной работы Р„ 1--, где - и - N . ti- количество отказовых реализаций (т.е. хотя бы раз зышедшлх за пределы допусков) N - о-бщее количество реализаций, необходим.о провести ряд экспериментов для некоторого количестве сечений времени, причем кажды.й раз при овом сечении не должны повторяться реализации уже отказавшие в экспериментах для предыдущих сечений. С целью повышения достоверности работы устройства в него введены, ключи5 элементы, И, счетчики шагов, запрещенных кодов и задания числа шагов, шаговый коммутатор, блок анализа и блок установки входных параметров, ,выход которого подключен к треть ему входу блока моделирования, первый выход блока перебора реализаций через первый ключ соединен с вторым, входом, блока коммутаций, другой Вход первого ключа объе,ди- 60 ней с вторым входом, блока управления и под-, ключей к выходу блока анализа, входы, блока анализа подключены к вы,ходам, соответствующих элементов И, первы,е входы, которых соединены с вторым, выходом, блока перебора реализаций, второй вход каждого элемеИта И подключен к выходу соответствующего счетчика запрещенных кодов, вход каждого из которых соединен с соответствующим, выходом шагового коммутатора, вход которого соединен с выходом второго ключа, первый вход второго ключа Соединен с третьим выходом блока перебора реализаций, второй вход - с вторым, вы,ходом блока задания допусков, выходы, счетчика шагов и счетчика задания числА ,шагов через третий -ключ соединены с входом, генератора тактовы,х импульсов, четверть,гй выход которого подключен к входам, блока установки входны,х параметров и счетчика шагов. На чертеже дана схем,а предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 коммутаций, (5лок , перебора реализаций, блок 3 управления, -екератор 4 тактовых им,пульсов, блок 5 форм,ирования тестовых сигналов, блок 6 моделирования, блок 7 задания допусков, счетчик 8 отказов, блок 9 установки вход.ных параметров, ключи 10, 11, шаговый KOM,MjT.aTop 12, счетчики - 13 7; запрещенн,ы,х кодов, элем,ентьг И 14-1-14 - п, , бло,к 15 ана,лиза, ключ 16, счетчик 17 шаг-ов, счетчик 18 задания числа шагов, Блок 1 (наборное поле) представляет собой ipvLiny реле, управляемых блоком, 2 перебора реализаций, предназначенным, для выработки кода реализации (некоторой последовательности номеров чисе,г или других сигнало,в, означающих, какие значения каждого на перебираемых параметров, входящих в схему элементов, должны быггь подключены и очередную физическую модель) и управляется блоком, 3 управления, который построен по схеме закольцованного регистра сдвига и координирует работу отдельных блоков устройства. Генератор 4 зы,рабатывает так.-товые импульсы для синхронизации работы, отдельны,х блоков устройства с блоком, 3 управления. Блок .5 вырабаты,вает для каждого конкретного испытуемого ус тройства комплекс входных С71гналов. Блок 6 моделирования представ-1у:ет собой плату, на которой последовательно с контактами соответствукщих реле наиорпого поля блока 1 напаяны элементы, физических моделей, заранее отобранные таким, образом, что допуск парам,етра каждогО элем,ента испытуемого устро&ства представ;1яется определенным числом, элементов в пределах, оговоренных технической документацией на изделие - для данного уровня (сечения) времени эксплуатации, а число грутш каждого элемента соответствует количеству испытаний-шагов (сечений) по всему заданному промежутку времени. Блок 7 может быть вьтолнен, например, на двух элементах релейного типа с различными уровнями срабаты,вания (миним.ально-допустимый 1«1аксимально-допустимый. Счетчик 8 отказов предназначен для накопления количества отказов. Блок 9 установки входных параметров является переключателем и служит для лереклюашшя грутш входящих элементов. Ключ 10 служит для клапанирования прохождения кода реализации на наборное поле блока 1 при наличии выходного сигнала на выходе блока анализа, выполненного на элементах НЕ-И. Ключ 11 служит для про-.пускания на шаговый коммутатор 12 кода реализации, при которой происходит отказ. Сигнал о наличии отказевой реализации на ключ 11 поступает от блока 7. Шаговый комм.утатор 12 предназначен для попеременного подключения через ключ 11 кода отказавшей реализации на счетчики 13-1, 13-2 И т.д. Счетчики 13-1 - 13- П хранят коды с/гказавших реализаций, их Еы.ходы связаны с входами соответствующих им. элементов И 14-1 - 14- тг, которые предназначены. для срабаты.вания в случае, когда код реализацш, хранящейся в счетчике 13,совпадает с кодом, поступающим, от блока 2 перебора реализаций. Блок 15 срабатывает в том. случае, если хотя бы на одном, из его входов возникает сигнал (от элементов И 14). В случае, если на одном-входе блока 15 отсутствует сигнал, то на выходе по является сигнал О, Ключ 16 подает сигнал генератору 4 тактовых импульсов в слу чае совпадения текущего числа щагов в счет чике 17 и заданного числа .щагов в счетчике 18. Счетчик 17 шагов накапливает, хранит и передает на вход ключа элемента 16 количества реализованных шагов. Счетчик 18 хранит и передает на вход ключа 16 заданное количество шагов. Устройство работает следующим образом После запуска импульсы от т енератора 4 тактовы.х. импульсов поступают в блок 9 и счетчик 17 щагов, при этом, блок 9 подготавливает к перебору .первую группу входящих параметров, при этом, устанавливают ся в первой элементов значения парам.етров, эквивалентные их значениям, при нулевом, времени работы, изделия. В счетчи шагов записывается единица. Блок 3 управления подает ком.анду на з мы.кание контактов реле наборного поля бло ка 1 в соответствии с кодом, реализации, в работанным. в блоке 2 перебора реализаций. В первый момент ключ 1О откры.т, так как отказавшиеся реализации отсутствуют, кром.е того, нет совпадения ни на одном, из элементов 14, поэтому в блоке 15 осуществляется логическое условие НЕ-И. Одновременно по команде блока 3 управления на вход блока 6 подается тест-оигнал от блока 5. Во время одного шага проводится некоторое установленное количество экспериментов, при этом, каждый раз блок 7 оценивает работоспособность Той или иной реализации. В случае несоответствия выходного сигнала исследуе юго устройства установленным, допусковым. границам срабаты.вает блок 7, разрешая прибавление единицы, в счетчик отказов 8 и откры.вая ключ 11, при этом через открытый ключ 11 и .шаговы.й коммутатор 12 в счетчики 13 (вначале в счетчик 13.-1, затем, в счетчик 13-2 и т.д.) поступает код отказавщей реализации. По окончании всех реализаций одного щага блок 9 устанавливает (подготавливает к включению) ковы.е входные параметры., все операции повторяются аналогично. Однако при появлении на выходе блока 2 перебора реализации кода реализации, уже отказавшей во время предыдущих щагов, ключ 10 закрывается, а данная реализация не вы.полняется, так как код реализации в блоке 2 анализируется элементам.и И 14, а при совпадении кода в блоке 2 с хранящимся кодом в одном, из счетчиков 13 срабатывает один из элементов И 14, при этом срабатывает и блок 15 ВЫ.Ходной сигнал которого запирает ключ 10 и дает команду блоку 3 управления на пропуск одной реализации. В результате во время каждого последующего шага отказавшие реализации участия не принимают, поэтому информация о количестве отказов за весь пром.ежуток врем.ени не искажается за счет реализаций, вновь попавших в поле допусков. Окончание работы устройства происходит в том. случае, если число шагов в счетчиках 17 и 18 совпа.аает. Ключ 16 подает генератору тактовых импульсов команду на останов. Количество заполненных счетчиков 13 есть количество отказов за весь исследуемый пром.ежуток врем.ени, а содержим.ое счетчиков - коды отказавших реализаций, т.е. необходимая информация для дальнейших исследований устройства. При необхедим.ости устройство может быть снабжено счетчиком. Истинного, количества отказов. Для этого необходимо поставить счетчик,; считающий количество срабатываний блока 7 за врем.я всех щагов. Таким образол- предлагаемое устройство позволяет получить числовую характеристику вероятности безотказной работы, исследуемого изделия за весь заданный промежуток времени (период эксплуатации), т.е. получить оценку вероятности безотказной работы за прогнозируемый дромежуток времени. Формула изобретения Устройство для прогнозирования парам.ет рической надежности узлов рэлиоэлектронной аппаратуры, содержащее блок управления, выход которого ггодклклен к управляющим входам, блоков перебора реализаций, формирования тестовых сигналов, моделирования, задания допусков и комм,утаций, первый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, ,второй выход которого под ключен к первому входу блока коммутаций, третий выход - к г;ерЕом,у ,входу блока задания допусков, выход блока коммутаций соединен с первыА; входом блока моделирования, второй &ХОД которо -о подключен к выходу блок,а d)OpMnpo,BaHHH теотовых с:игаа,лов, выход - ко BTopofvjy входу блока задания допусков, первый выход которого соединен со входом отьазов, о т л и ч а ю щ е е- 3 с я тем, что,с целью повьпиения достоверности оаботьг устройств,а, В него введены ключи, элементы И, счетчики шагюв, запрещенных кодов i-i заданкя ч:ксла шагов, шаговый коммутатор, блок ;1-1ализа ir блок зстановки вход ных параметров, выход которого подключен к третьему входу блока модепирования, первый вы,ход блока перебора реализаций через первый ключ соединен с вторым, входом, блока коммутаций, другой вход первого ключа объединен с вторым, входом, блока управления и подключен к вькоду блока анализа, входы, блока анализа подключены к выходам соответствующих элем.ентов И, первы.е входы которых соединены, с вторым выходом. блока перебора реализаций, второй вход кая/iдого элем.ента И подключен к выходу соответствующего счетчика запрещенных кодов, вход каждого из которых соединен с соответствующим, выходом, шагового коммутатора, вход которого соединен с выходом второго ключа, первый вход второго ключа соединен с третьим выходом блока перебора реализаций, второй вход - с вторым выходом блока задания допусков, выходы счетчика щагов и счетчика зададая числа шагов через третий ключ соединены с входом, генератора тактовых им,пульсов, четверты,й выход которого подключен к входам, блока установки входных парам.етров и счетчика шагов. Источники информации, принятые во вним,ание при экспертизе: .1. Кузнецов В. С. Установка для определения парам.етрической надежности вы.чиолительны.х устройств , Ж. Приборы и системы управления № 10 1968 г., стр. 18. 2, Авт. сви,д. СССР кл-а Об f 15/46, К 389510, 13.04. 1971 г.