Устройство для прогнозирования надежности Советский патент 1982 года по МПК G01R31/30 

Изобретение доносится к вычислительной технике и автоматике, может быть использовано для прогнозирования надежности сложных систем.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для прогнозирования надежности, содержащее , блок управления, блок регистрации, анализатор, вычислитель, блок возведения в степень,, блок дифференцирования, первый блок произведения и корреля-. тор 1 .

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что оно позволяет определить надежность исследуемого технического устройства по его реальному физическому состоянию, ;но не позволяет определить момент времени, в который техническое устройство вследствие старения достигает предельно допустимого уровня надежности.

Цель изобретения - расширений функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, чтоВ устройство для прогнозирования надежности, еодержащее коррелятор, соединенный входом с первым входом устройства и первым входом анализатора, соединенного вторым входом с выходом коррелятора, выходом через вычислитель - с входом блока возведения в степень, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, выход-

10 с первым входом первого блока произведения, соединенного вторым входом через блок дифференцирования с вторым входом устройства, выходом с первым входом сумматора, соеди15ненного вторым входом с вторым выходом блока управления, выходом через блок регистрации с первым выходом устройства, введены блок сравнения, элемент совпадения и второй

20 блок произведения, соединенный первым входом с выходом коррелятора, .выходом - с вторым выходом устройства, вторым входом - с выходом элемента совпадения, первый вход кото25рого соединен с вторЕЛМ выходом блока управления, второй вход - с выходом блока сравнения, соединенного первым входом с третьим входом устройства, вторым входом - с выходом бло30ка регистрации.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для прогнозирования надежности содержит коррелятор 1, анализатор 2, вычислитель 3, блок 4 возведения в степень, блок 5 управления, первый блок 6 произведения, блок 7 дифференцирования, сумматор 8, блок 9 регистрации, блок 10 сравнения, элемент 11 совпадения и второй блок 12 произведения.

Устройство работает следующим образом.

Прогноз надежности технического объекта осуществляется аппаратурно, расчетом выражения

Rft(n) Е fFft(x)dF5(x) , где R{(n) - функция надежности или вероятность того, что за .время t n-it; ни разу внешнее по отношению к эксплуатируемому устройству воздействие не превысит допустимого;

F f (xY - функция распределения сопротивляемости, основная и исчерпывающая характеристика допустимого предела величины внешнего воздействия, приводящего устройство к отказу; U - наибольшее случайное

воздействие на интервале времени, равном периоду корреляции; FQ(n) - функция распределения наибольших значений внешнего воздействия и п - глубина прогноза, выраженная через число периодов корреляции внешнего воздействия п t/ut ;

йТ - период корреляции исследуемого сигнала; FU (п) условная функция распределения внешнего воздействия относительно гипотезы о том, что предельное (допустимое значение воздействия принадлежит элементарнму отрезку xix x+dx; dF(x)- вероятность элементарной гипотезы , Момент времени t-рдостижения техн ческим устройством допустимого уровня надежности R. (п можно определить как

t,p n./it,

где- п - глубина прогноза, при которой достигается условие Rft(n) i RT(n) .

Информация об исс.ледуемом техническом Объекте, представленная в

виде непрерывного электрического сигнала, поступает на вход коррелятора 1 и на вход анализатора 2. Коррелятор 1 определяет автокорреляционную функцию исследуемого сигнала с и по ней определяет его период корреляции йТ . Период корреляции задается анализатору 2, в котором разбивает исследуемый сигнал на промежутки йТ и затем в каждом из полученных промежутков определяет его

наибольшее значение. По выбранным значениям максимумов из интервалов разбиения исследуемого сигнала вычислитель 3 определяет условную вероятность FJ) (х) , сигнал о величине

5 которой поступает в блок 4 возведения в степень, где возводится в степень, задаваемую блоком 5 управления. На один вход первого блока произведения б поступают через блок

0 дифференцирования 7 данные о предельных возможностях исследуемого устройства, представленные в виде функции распределения Fjj{x), а на другой .его вход поступает сигнал с выхода

5 блока 4. Блок произведения 6 .определяет величину tF0(x) (х) , которая затем суммируется К раз в сумматоре 8, выход которого соединен с блоком 9 регистрации. Сигнал с блока

л 9 поступает на вход устройства и на первый вход блока 10 сравнения, который производит постоянное сравнение величины Rf;{n)co значением предельно допустимого уровня надеж- кости Н(п), поступающим со второго входа блока 10. Блок 10 сравнения в момент достижения условия Rf({n) 4 R т(п) вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на разрешающий вход элемента 11

0 совпадения. По этому сигналу элемент совпадения 11 коммутирует вход с выходом, и текущее значение глубины прогноза п п с выхода блока 5 управления поступает на первый :

5 вход блока 12 произведения, который вычисляет и вьздает на выход устройства значение момента времени , как произведение п на значение интервала корреляции 47 , поступаюQ щего с выхода коррелятора 1 на второй вход блока 12 произведения.

Таким образом, введение блоков 10, 12 и элемента 11- позволяет определить время, в течение которого исследуемое техническое устройство достигает предельно-допустимого уровня надежности, что расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для прюгнозирования надежности,, содержащее коррелятор, 5 соединенный входом с первым входом

устройства и первым входом анализатора, соединенного вторым входом с выходом коррелятора, выходом через вычислитель - с входом блока возведения в степень, второй .вход которого соединен с первым выходом блока управления, выход - с первым входом первого блока произведения, соединенного вторым входом через блок дифференцирования с вторым входом устройства, выходом - с первьвл входом сумматора, соединенного вторым входом с вторым выходом блока управления, выходом через блок регистрации с первым выходом устройства, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него

введены блок сравнения, элемент совпадения и второй блок произведения, соединенный первым входом с вьпсодом коррелятора, выходом - со вторым выходом устройства, вторым входом т с выходом элемента совпадения, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, второй вход - с выходом блока сравнения, соединенного первым входом с. третьим входом устройства, вторьм входом - с выходом блока регистрации.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 559198, кл, G 01 R 31/28, 1977 (прототип).