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

( 54) УСТРОЙСТВр ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ

; . . , . ... - Иаобрегение отйосится к вычислительной технике и автоматике и может быть исггользовано при прогнозировании надежности технических объектов. Известно устройство для прогнозирова ния надежности, содержащее коррелятор, анализатор случайного процесса, вычислительный блок, блок возвецения в сте-г пень, блок управления, регистрирующий блок, .сумматор, блок произведения и ,блок дифференцирования tll«: Недостатком известного устройства является то, что при прогнозировании надежности, не учитываются периоды времени, когда нагрузка отсутствует (например, перерывы в работе технического обьекта). Это приводит к занижению пр.огнозируемого значения показателя надежности, т.е. снижению точности прогнозирования. Цель изобретения - повышение точности прогнозирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство пля прогнозирсвания надежности, содержащее коррелятор, соединенный входом с первым входом устройства и первым входом анализатора случайного процесса, соединенного вторым входом с выходом коррелятора, выходом через Вычислительный блок с первым входом блока возведения в степень, соединенного Выходом с первым входом блока произведения, соединенного вторым входом через блок дифференцирования с вторьгм входом ycrpbtteTBa;, выходом - с первым входом сумматора, второй вход которого соединен С первым Выходом блока угтравленкя, вььход через регистрирующий блок - с выходом устройства, введены переключатель, блок вьпштания, блок коррекции и интёг-i ратор, соединенный входом с третьим входом устройства, вьтходом - с первым входом блока коррекции, соединенного вторым входом с выходом Коррелятора, выходом - с первым входом блока сра&.. нения, соединенного выходом с вторым входом блока возведения в степень, вторым входом - первым ВьЛодом переклю- 394 чаголя, соепиненного входом с вгорьм вьяопом блока управления, вторым выходом - с вторым входом блока возведения D степень. На чертеже привеаена блок-схема устройства., Устройство для прогнозирования надеж носги содержит коррелятор 1, анализатор 2 случайного процесса, блок 3 коррекции, вычислительный блок 4, блок 5 возведения в степень, интегратор 6, блок 7 вътчитания, переключатель 8, блок 9 управления, блок 10 произведения, блок 11 дифференцирования, сумматор 12 и регистрирующий блок 13. Прогноз надежности технического обьекта можно осуществить при помощи прототипа аппартурно реализовав выра.жениеRA V,) I Срл(х)аРли),, , , v где Р ( и ) - функция надежности или вероятности того, что за время i и А Г ни разу внешнее по отношению к эксплуатируемому устройству случайное воздействие не превьюит допустимого: ..FjU) t гл противляемости - основная и исчерпывающая характеристика допустимого предела величины внешнего воздействия, приводящего устРОЙСТВО к отказу; - наибольшее случайное воздействие на интервале времени, равном интервалу кор реляции; А - функция распределения наибольших значений случайного внешнего воздействия 0(t); И --глубина прогноза, вьграженная через число интервалов корреляций случайного про.. десса внеишего воздействия (И- ..- ); - период корреляции исследуемого внешнего воздействия Рд - ссловная фуикции распредеV ,ления внешнего воздействия отеосительного гипотезы о гом, что предельное (допусгимое значение) воздействия прина-длежит эл:7монтарному OTpeaKjC X, X Йч j 33,. ,4 dF (у) - вероягиосгь элс.мпнтарш)й гипогезы Х- + dx Учег ггериоасв времени отсутствия внешнего воздействия на исслеоуемый техничесКий объект можно произвести путем пересчета глубины прогнозп И к аействительной глубине прогноза MQ, где уу - количество периодов времени, когда отсутствует нагрузка длительность -i -ого периода. Устройство работает слес уюшим обра- ЗОМг Режим I. Переключатель 8 устанав- ливаегся таким образом, что второй вход блока 5 воздействия в степень соединен с выходом блока О, а блок 7 вьгчгитания заблокирован сипшлом с выхода переключателя 8. Информолия о случайном процессе воздействия на исслепуемый технический обьект (например, вибрация, температура и т.п.), предоставленная в виде непрерывного электрического сигнала U(t), поступает на вход коррелятора 1 и вход анализатора 2 с;: учайного процесса. В корреляторе 1 определяется его интервал лт- tj корреляции -uL. Интервал корреляции заnQCifn/ rr ntl О ГТТ О caTlriKlV у Г TTirU Д tttjr nfO дается анализатору 2 cJVчaйнoгo процесса, в котором исследуемыР сигнал раз- . бивается на промежутки ДТ , и затем в каждом из полученных промежутков определяется наибольшее значение. По выбранным значениям максимумов из интервалов разбиения исслоцусмого сигнала вьнчислительным блокок- 4 определяется условная вероятность рл (х ), которая поступает в блок 5 возвеоения в степень гае она возводится в степень и , задаваемую блоком 9 управления через перекключатель 8. На один вход блока Ю произведения поступают через блок 11 дифференцирования сведения о предельных Возможностях исслес емого тезснического обьекта, представленные в виде функции распределения F. ( Х), а на другой вход f f-,- -с поступает сигнал с выхода блока 5, Ьлок 10 произведения определяет величину Cf C,WTefC, (fj , которая затем суммируется k раз в сумматоре 12, с выхода которого прогнозируемые значения надежности подаются на регистрирутощий блок 13. С выхода блока 13 эти значения Рл ( fi) поступают на выход устройства. Режим и. Переключатель 8 устанавливается таким образом, что выход блока соеданяегся с входом блока 7 вычитания, сигнал выхооа которого поступает на вход блока 5 йозвецения в степень, а выход блока 9 управления и вход блока 5 разобщены.

. Информация о периодах отсутствия 5 внешнего воздействия в виде импульсного электрического сигнала поступает на вход интегратора 6, где формируется сигнал соответствующий суммарному времени отсут ствия нагрузки на технический обьект, ко-ю торый подается на блок 3 коррекции, который осуществляет нормирование попученной суммы относительно длительности интервала корреляции дГ , поступающего с коррелятора I и выдает ее на блок 7. ts ычитания в виде си гнала, соответствующего величине . Т / дГ . По Г1уби не прогноза VI , .подаваемого блока 9 управления через переключатель 8 вычисленной в. блоке 3 величине, в блоке вычитания опре-м деляется действительная глубина прогноза yiQ- которая подается на второй вход блока 5 возведения в степень, куда также подается успешная вероятность Рд ( X ), вычисленная блоком 4 , В дальнейшем ра- 25 бота блоков 5 и 1О - 13 происходит также, как и в режиме I.

Таким образом, изобретение позволяет учесть при прогнозировании время, в течение которого отсутствует нагрузка ис-30 сдедуемого объекта, что повышает трчность прогноза..

Ф о р м у л а изобретения. Устройство для прогнозирования надежности, содержащее коррелятор, соединенный входом с первым входом устройства и первым входом анализатора cJjy4afliioro пршесса, соединенного вторым входом с выходом коррелятора, выходом через вычислительный блок с первым входом блока возвесбения в степень, соединенного выходом с первым входом блока произвеав1тя, соединенного вторым входом через блок дифференцирования с вторым входом устройства j выходом - с перВБтм входом сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, выход через регистрирующий блок - с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности прогноафования, в него введены переключатель, блок вы тания, блок коррекции и интегратор, соединенный входом с третьим входом устройства, выходом - с первым входом блока KoppeKHnHj соединенного вторым входом с выходом коррелятора, выходом с первым входом блока сравнения, соединенного выходом с вторым входом блока возведения в степень, вторым входом - с первым выходом переключателя, соединенного вхосюм с вторым выходом блока управления, вторым выходом - с вторым; входом блока возведения в степень.

о .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 559918, кл.б 01 R 31/28, 1977 (прототип).