Устройство для контроля радиоэлектронных объектов Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 G06F17/00 

ческой и логической обработтки, регистратор и прогнозатор, состоящий из ЗУ и экстраполятора. Это устройство нормирует каждый «3 контролируемых параметров объекта, преобразует его в цифровой код, затем определяет 1код отклонения параметра от эталонного значения и относит это отклонение к соответствующей 3|0не поля допуска на данный параметр. Одновременно код от,клонения поступает в прогнозатор, ЗУ ко.торого хранит последовательности отклонеНИИ по каждому из параметров за прошедший промежуток времени. Экстраполятор определяет тенденции изменения параметров и вычисляет (прогнозирует) их значения для будущих интервалов времени.

Однако онисанное устройство обладает, малым быстродействием, нз-за необходимости выполнения большого объема вычислений при экстраполяции изменений параметров для будущ,их интервалов времени.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при автоматическом прогнозировании, технического состояния контролируемых объектов.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при автоматическом прогнозировании технического состояния контролируемых объектов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля радиоэлектронных объектов, содержащее блок управления, соединенный с блоком памяти, блоком ввода, АЦП, блоком регистрации и KOiMMyTaTOpOM-нормализатором, выход которого соединен с информационным в.ходом АЦП, введены п регистров но.меров состояний объектов, регистр номера параметра, регистр номера интервала прогнозирования, дешифратор и шифратор. Выход шифратора соединен с одним входом блока унравления, один выход которого соединен со входами всех репистров номеров состояний, регистра номера пара метра и регистра номера интервала прогнозирования. Выходы всех регистров номеров СОСТОЯНИЙ соединены с соответствующими входами дешифратора, выход регистра номера параметра подключен к (я + 1)-му входу дещифратора, а выход регистра номера интервала прогнозирования - к (п+2)-му входу дещифратора, выходы которого С0|бдинены со входами шифратора.

Входными переменными регистров номеров состояний (РНС) являются, таким образом, коды состояний объекта по его определяющим параметрам, полученные в результате контроля объекта в текущий момент времени in и в ряде предыдущих моментов (,,-0, ... , 1. Коды, заноси.мые в регистры РНС, регистр номера параметра (РНП) и регистр номера интервала прогнозирования (РНИ), образуют в сово/купности код слова-опроса, подлежащего различению. Поскольку устройство

не требует выполнения вычислительных операций, а сам процесс прогнозирования сводится К операции записи слова-опроса и .операции считывания результата прогноза на. выходе щифратора, устройство обладает высоким быстродействием, что поз воляет получать результаты прогнозирования непосредственно в процессе контроля, т. е. проводить прогнозирующий контроль одновременно с текущим контролем.

Па ф,иг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - соответстБенно структурная схема дейдифратора и электрическая схема шифратора для одного

из вариантов реализации устройства.

Устройство содержит блок управлен ия Л блок памяти 2, блок ввода 5, коммутаторнормализатор 4, АЦП 5, блок регистрации 6, регистры 7j-7 нО|Меров состояния объекта, регистр 8 номера параметра, регистр . 9 номера интервала прогнозирования, дешифратор 10 и шифратор //.

Устройство работает следующим образом.

В начале автоматического контроля объекта блок / с помощью блока 3 в соответствии с программой, записанной в блоке 2, Заносит в оперативную память блока 2 информацию о состоянии контролируемого

объекта в прошлые моменты времени ti- ti,- Информация поступает в виде кода номера состояния по каждому из контролируемых параметров .объекта. Зате.м устройство в соответсрии -с программой носледовательно контролирует состояние объекта по каждому 1ИЭ параметров.. Для этого коммутатор-нормализатор 4 по командам блока / коммутирует сигналы объекта, соответствующие первому контролируемому

параметру, нормирует их и подает в преобразователь 5. Преобразованные сигналы в виде кодов ..поступают из преобразователя в блок /, куда также поступают fe блока 2 коды, соответствующие номинальному и допусковым значениям первого параметра. Блок / вычисляет отклонение результата измерения параметра от его номинального значения преобразует его в номер зоны допусков (номер градации допуска). Код

полученного таким образом результата контроля является кодом номера состояния объекта по первому контролируемому параметру в текущий момент контроля In.

Блок / посылает полученный код в блок 6 для регистрации технического состояния объекта в момент tn и в регистр 7 для прогнозирования. Затем блок 1 в соответствии с программой пересылает из блока 2 в регистр 7 код номера состояния объекта в момент ь затем в регистр 7 - код номера состояния в 1момент t и т. д. После этого блок / записывает в регистр 8 код но.мера параметра, а в регистр 9 код номера .интервала прогнозирования. Дещифратор 10 преобразует поданный на его входы

код слова-опроса в выходной сигнал, который затем шифратор 11 преобразует в код номера состояния объекта для первого интервала прогнозирования in, /n+i. Полученный код блок / пересылает в блок 6 для регистрации. Затем при неизменных кодах номеров состояний и коде номера параметра блок 1 записывает в регистр 9 новый код, соответствующий второму интервалу прогнозирования, и результат на выходе шифратора // пересылает в блок 6 для регистрации состояния объекта по первому параметру во втором интервале прогнозирования

tn, tn+,

Таким же образом устройство определяет состояние объекта по первому параметру в третьем интервале прогнозирования и т. д. Затем устройство в соответствии с программой переходит к контролю параметра объекта, потом третьего и т. д.

По окончании цикла контроля в блоке 6 будут представлены результаты контроля технического состояния объекта в текущий момент времени ;/„ и результаты прогнозирования его состояния в заданных интерва.лах прогнозирования по «аждому из его контролируемых параметров. Достаточно высокая достоверность прогнозирующего контроля достигается тем, что схема щифратора строится по результатам прогнозирования значения параметров, которые по.лучены при использовании совершенных вычцслительных средств, не входящих в состав устройства, по сложным и достаточно точным алгоритмам. Ввиду того, что при этом используют не только конкретные .значения наблюдаемой реализации изменения параметров того объекта, состояние которого прогнозируют, но и априорные сведения о характере изменений реализаций однотипных объектов, прогноз, полученный таким образом, максимально точен. Результаты этого прогноза фиксирует шифратор, который ставит в соответствие «аж,дому выходному сигналу выходной код номера прогнозируемого состояния. В простейшем случае в качестве шифратора служит элемент ИЛИ с единственным выходным сигналом «Годен.

На фиг. 2 приведена структурная схема варианта дешифратора, построенного для следующ их исходных данных:

-количество интервалов прогнозирования 4 (2 старших разряда в коде словаопроса);

-количество прогнозируемых параметров 64 (6 двоичных разрядов);

-количество моментов наблю|Дений -3 (t,, t,. fs);

-количество различаемых состояний (градаций) параметра 16 (4 разряда).

Рассматриваемый дешифрат/ор представляет собой многоступенчатую избирательную схему, матрицы 12 которой представляют собой первую ступень дешифрации, матрицы 13 - вторую, матрицы 14 и .15 - третью, матрица 16 - четвертую, матрица 17 - пятую ступень дешифрации. Матрица 5 12 имеет два входа и 4 выхода, матрица 13 - четыре плюс четыре входа и шестнадцать выходов, матрица 14 - шестнадцать плюс шестнадцать входов и Л выходов, матрица 15 - шестнадцать плюс шестнад10 ца,ть входов и В выходов, матрица 16 - шестнадцать плюс В входов и С выходов, матрица 17 - А плюс С входов и D выходов. Количество вь1ходов В матрицы 15 определяется числом реально существующих

15 сочетаний кодов номеров состояний в моменты ti и 2- Ввиду наличия существенных автокорреляционных связей между значениями параметра в моменты fj и з число реально существующих сочетаний (траекторий) меньше, чем теоретически возможное число, т. е. . Аналогично число реально существующих тpaeкtopий С много меньше теоретически возможного числа, т. е. С С 4096. Число Л выходов .матрицы 14

5 зависит от числа параметров, подлежащих прогнозированию, и числа интервалов прогнозирования, поэтому . Число выходов дешифратора D А, С. При подаче сигналов на вход дешифратора на выходе

0 матрицы 1J возбуждается один из ее D выходов.

) На фиг. 3 представлена схема шифратора для простейшего случая, когда число различаемых прогнозируемых состояний

5 выбрано равным 2 : «Годен и «Не годен. Выходные сигналы дешифратора, .соответствующие результату прогноза «Годен, объе(динены при помощи диодной сборки (18). Схема предусматривает резерв цепей,

0 которые по мере накопления результатов (Контроля однотипных объектов могут быть переведены из класса «Не годен ,в класс «Годен. Возможна и обратная корректировка схемы шифратора.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства характеризуется следующими сравнительньгми данными. Операции записи кодов в регистры, опроса выхода шифратора и пересылки результа-,

тов опроса в блок регистрации устройство выполняет за 9-11 тактов его работы.

Быстродействие устройстйа в N раз выше, чем быстродействие .устройства 2, где N - размер обучающей выборки.

5 Поскольку схема шифратора легко корректируется в процессе эксплуатации объектов по мере получения новых результатов контроля однотипных объектов и статистической обработки этих результатов на ЦВМ,

достоверность прогнозирования предложенного устройства можно увеличивать по мере эксплуатации контролируемых объектов. Особенно эффективно применение устройства при использовании в качестве контролируемого параметра обобщения параметра, характеризующего работоспособность объекта в целом, вследствие существенного упрощения схемы дещифратора. Кроме того, схему дещифратора можно упростить путем укрупнения (объед инения) градаций, расположенных в окрестностях номинальных значений параметров за счет уменьщения числа анализируемых траекторий.

Формула изобретения

Устройство для контроля радиоэлекронных объектов, содержащее блок управления, соединенный с блоком памяти блоком ввода, аналого-цифровым преобразователем, блоком регистрации и коммутатором-нормализатором, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, в него введены./г регистров номеров состояний объекта, регистр номера параметра, регистр номера интервала прогнозирования, дешифратор и шифратор, причем: выход шифратора соединен с одним входом блока управления, один выход которого соединен со входом регистров номеров состояний, регистра номера параметра и регистра номера интервала прогнозирования, выходы регистров номеров состояний соединены с соответствующими п входами дешифратора, выход регистра номера параметра, подключен к (п+)-щ входу дешифратора, а выход регистра номера интервала прогнозирования ж (п + 2)-му входу дешифратора, выходы которого соединены совходом шифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 264793, кл. G 06 F 15/46, 1970.

2.- Авторское свидетельство СССР № 478318, кл. G 06 F 15/42, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР № 327484, кл. Q 06 F 15/46, 1972 (прототип) .

Вь/ходные сигнапь Рнп j

Вь/хадные сигналы dcwLfcppamopa

:А

i i

I ° /б А

ВыходныеВыходмше

Выюдные

сигналь/ S°PHC сигналы ,: сир.на/1ы 1 РНС ,

. о

1 С и in an „ Годен

Фг/г J