JPH08507399A

JPH08507399A - 単調もしくは周期的過渡データから定常状態条件を予測する方法または方式

Info

Publication number: JPH08507399A
Application number: JP7518525A
Authority: JP
Inventors: ジャン−ピエールブシェ; ジェフリーエイロビンソン
Original assignee: インターナショナルテレコミュニケーションサテライトオーガニゼーション（インテルサット）
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1996-08-06
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: WO1995019007A1; CA2157113A1; EP0692126A1; CA2157113C; EP0692126A4; JP3167032B2; US5424962A

Abstract

(57)【要約】実際もしくは疑似の試験もしくは動作から得た単調もしくは周期的特性状態（１１０）を表わす過渡データを用いて主成物の定常状態条件を保護する。試験期間内に選択した時点について、過渡データに対応する第１および第２の特性状態値（１３０）および（１４０）の同定（１５０）に次いで、特性状態の変化に対応する第１および第２の変化率値の計算（１６０）を行ない、次いで、時間間隔と第１、第２の変化率値（１６０）とを時定数関数に与えて時定数値（１７０）を計算し、次いで、第２変化率値（１６０）、第２状態値（１８０）および時定数値（１７０）を被護定常状態条件関数（１８０）に与えて被護定常状態条件値（１８０）を計算し、予め計算した被護値（２００）と比較する。かかる２定常状態条件値の差を閾値（２１０）と比較して、満足な定常状態条件が得られているか否かを決定する（２２０）。

Description

【発明の詳細な説明】単調もしくは周期的過渡データから定常状態条件を予測する方法または方式発明の背景発明の分野本発明は、定常状態条件、特に、単調もしくは周期的過渡データから生成物の定常状態条件を保護する方式および方法に関するものである。関連技術の説明環境条件や動作条件等に従った装置や方式などの生成物の定常状態条件の決定は、特性との適合の確保、試験時間の短縮および時間の徒過が危険となり得る異常条件の指摘にとって重要である。かかる決定をなすには、典型的には、その生成物を、実際もしくは擬似の試験中に予期される環境条件や動作条件に従わせて、定常状態条件に許容限度内で接近するまで自然の抑止過程によって安定化し得るようにする。従来、一定の周囲条件群に対し、試験期間中の生成物の状態の時間変化率を計算して追跡し、一旦、自然の抑止がその時間変化率を選定した閾値以下に押し下げると、通例、定常状態が確立されるようになった。自然の抑止によって条件の変化に十分に対応するのに実質的な時間を必要とする生成物に対しては、かかる従来の手法は、その生成物の定常状態条件を決定し得るようになるまでに多大の日時を要した。自然抑止によって許容限度内で定常状態条件に到達するに要する時間を予測する補外技術が開発されており、また、例えば、その生成物を急速に定常状態条件に向わせるために、その生成物に課する環境条件や動作条件を最初に誇張することにより、自然抑止過程を促進しようとする他の技術が開発されている。他の補外技術は、自然抑止過程が完了する前に、生成物の定常状態条件を保護するようにしており、かかる技術の一つは、所定の時定数を用いて定常状態条件に接近するのに適合した状態関数を描くことであるが、この補外技術の欠点は、時定数の設定が不適切であると、被護定常状態条件に重大な誤差が生じ得ることである。他の手法は、定常状態条件を評価して、その評価を、試験期間中に選定した時間間隔で測定したその生成物の状態と比較し、その相関係数を計算して、その相関係数が最大となるまで、かかる試験を続けるものであるが、かかる手法は、本質的に時間がかかる。したがって、本発明の目的は、動作的もしくは解析的データを用いて、実際もしくは擬似の試験に基づいた生成物の定常状態条件を保護する改良された方法および方式を提供することにある。本発明の他の目的は、自然の抑止により生成物の安定化に異常な長さの時間を待つ必要なしに定常状態条件を明確に保護することにある。本発明のさらに他の目的は、従来の手法を用いるより短い時間と少ない経費で生成物の定常状態条件を明確に保護する方法および方式を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、単調もしくは周期的過渡データから得られる一定もしくは周期的周囲条件群から定常状態条件を保護する方法および方式を提供することにある。本発明の付加的目的、利点および新規な特徴は、本発明の実施によると同様に、つぎの説明からも当業者には明らかになろう。定常状態条件の保護に好適な方法および方式を参照して本発明を以下に説明するが、本発明はその説明に限定されるものではないことを理解すべきである。以下の説明に接した当業者は、他の分野における付加的適用、変更および実施も、以下に開示し、請求するのと同様に、本発明を有意に利用し得る本発明の範囲内にあることを認識しよう。発明の概要本発明は、過渡的データを用いて生成物の定常状態条件を保護する改良された方法および方式を提供するものである。過渡的データは、環境条件や動作条件に生成が従っている生成超過期間の特性状態を表わすものであり、通常は実際もしくは擬似の試験もしくは動作から生成するが、解析的にも生成させることができる。本発明の方法によれば、試験期間もしくは動作期間における２時点、すなわち、過渡データを利用し得る期間を選定して、選定した各時点に対する過渡データに対応する状態値が同定され、それぞれの状態値における変化率が計算され、状態値における時間間隔および変化率を時定数関数に与えることにより、時定数値も計算される。被護定常状態条件値は、今度は、時定数値とともに状態値を被護定常状態条件関数に与えることによって計算することができる。被護定常状態条件値は、望むならば、好ましくは予め保護した定常状態値とする比較値と比較することができる。閾値を設定して最初の比較の結果と比較し、保護の許容度を決定することができる。一旦、許容可能の保護が得られれば、生成物の試験もしくは動作を終結させることができる。本発明は、過渡データが一定の周囲条件もしくは周期的周囲条件のいずれから生じたか、すなわち過渡データが本質的に単調もしくは周期的のいずれであるか、という生成物の定常状態条件を保護するのに用いることができ、いずれの場合にも、選定した時点のうちの後者が利用し得る過渡データの最も普通のものに対応するのが好ましい。双方のデータについて、選定した時点のうち先の時点を、その時点もしくはその時点後における過渡データの状態の変化率が単調に変化するように選定するのが好適である。一定の周囲条件から生じた単調データについて、被護定常状態条件値は、状態値の瞬時変化率および選定した時点の後者に対応する状態値の双方を用いて計算するのが好適であり、状態値の瞬時変化率は、最小自乗技術もしくは平均技術を用いて計算するのが好適である。本発明の他の面によれば、単調過渡データに対する時定数および被護定常状態条件関数は、それぞれ、つぎのようになる。 τ=(t₂-t₁)/ln(y′(t₁)/y′(t₂)) およびｙ_∞=ｙ(t₂)＋τ*ｙ′（t₂）ここに、ｔ₁は選定した時点のうちの先者であり、ｔ₂は後者であり、ｙ′（ｔ₁ ）およびｙ′（ｔ₂）は時点ｔ₁およびｔ₂における状態値の瞬時変化率であり、ｙ（ｔ₂）は時点ｔ₂において固定した瞬時状態値である。本質的に周期的の過渡データについて、利用し得る過渡データはデータの一周期を超えるものでなければならない。状態値の変化率は、選定した時点のそれぞれについて同定した状態値を、選定した時点から単一周期だけ離れた先行時点で測定した対応する状態値から差し引くことにより算術的に計算することができる。したがって、状態値の変化率は、一周期を超えた複数周期内の同一位相位置における過渡データの変化を表わすものである。好適な実施例を単一周期の変形として説明してあるが、本発明は、状態値の変化率を、単一周期の期間を超える複数周期に亘って計算し得る場合について説明した原理を用いても容易に実施し得るものであることを当業者は理解し得よう。本発明のさらに他の面によれば、選定した時点における状態値の周期的変化率が単調に減少することを確かめるために、過渡データの一周期を超える複数周期内の多数の時点における過渡データに対応する多数の状態値からなる状態値群が同定され、次いで、状態値群に対応する変化率値群が計算される。選定した時点の先者は、単調に変化する対応した変化率を伴う状態値を有する時点となるように選定する。本発明のさらに他の面によれば、被護周期的状態条件値は、選定した時点のうちの後者に組合わせた状態値を被護定常状態条件関数に与えることにより計算するのが好適である。本発明のさらに他の面によれば、周期的過渡データに用いる時定数および被護定常状態条件関数は、それぞれつぎのようになる。 τ=(t₂-t₁)/ln(Δy(t₁)/Δy(t₂)) ここに、ｔ₁は第１の選定時点であり、ｔ₂は第２の選定時点であり、Δｙ（ｔ₁ ）およびΔｙ（ｔ₂）は状態値における計算した第１および第２の変化率である。 y_∞(ψ)=y(t)＋Δy(t₂)^*e^(t2-t)/τ/(e^tc/τ-1) ここに、ｔは周期ｔ_cの過渡データの一周期内の時点であり、ｙ（ｔ）は時点ｔにおける過渡データおよびその周期内の組合わせた位相ψに対応する状態値であり、ｔ_cは過渡データの１周期に等しい時間周期である。本発明のさらに他の面によれば、周期的定常状態条件を保護する方法は、状態条件の全周期を保護するように延長することができ、また、延長するのが好適であり、これは、選定した時点のうちの後者で終る過渡データの全周期内における複数時点における過渡データに対応する多数の状態値からなる状態値群を同定することにより達成される。その群内の各状態値および対応する時点は、上述した被護定常状態条件関数を供給する。望むならば、状態値群に対応する変化率値群を計算することができ、したがって、計算した変化率値を時定数関数に与えることにより、時定数群を計算することが可能となる。被護周期的定常状態条件値群は、今度は、状態値群内の各状態値、その状態値に対応する計算した変化率値および適用可能な変化率値と組合わせて計算した時定数値を被護定常状態条件関数に与えることによって計算することが可能となる。望むならば、本発明は、上述したような定常状態における再生可能条件の替わりに、多周期に亘り周期的状態条件を同様に保護するようにさらに拡張することさえ可能となる。状態値群内における被護定常状態条件の最大値および最小値は、生成物の最大および最小の状態値を表わす比較値とそれぞれ比較して、それぞれの比較結果を得ることができ、好ましくは、比較値は予め計算した被護定常状態条件の極限値とする。かかる比較の結果は、設定した閾値とそれぞれ比較して、閾値比較の結果を得ることができ、かかる閾値比較の結果は、被護周期的定常状態条件値群の許容度の決定に用いることができる。本発明のさらに他の面によれば、過渡データを時間の関数として表わす状態関数および過渡データにおける変化を時間の関数として表わす状態変化関数が生成され、したがって、少なくとも状態変化の関数で表わした時定数関数が生成される。その状態関数、状態変化関数および時定数関数で表わした被護定常状態条件関数が次に生成される。単調過渡データを有する生成物については、過渡データの一周期を超える期間に亘って周期的状態関数が生成され、したがって、周期的状態変化関数が生成されて一つの周期から次の周期に及ぶ過渡データの変化を表わす。本発明の方式は、局部ハードドライブ、計算器メモリあるいは他の電子的もしくは磁気的なメモリ素子もしくは所要データを蓄積してアクセスし得る機構のような蓄積素子を含んでおり、好適な実施例においては、時定数および被護定常状態条件関数が開発されたオフライン、すなわち、非即時性のものであり、オンライン、すなわち、即時性の処理要求および輸送可能性を減少させたものである。しかしながら、本発明の方式は、機能的に拡張して、方式の集積部分と同様に、望むならば諸機能を即時的に開発するのに必要なあらゆる計算および処理を達成する。したがって、時定数および被護定常状態条件関数は、比較値および閾値とともに、蓄積素子に蓄積しておくのが好ましい。過渡データも上述の蓄積素子に蓄積することができるが、試験素子もしくはシミュレータからデータを直接に輸送する局地領域回路網（ＬＡＮ）サーバーに蓄積するのが好適である。キーボード、スキャナ、音声認識等のデータ獲得素子もしくは方式に入力を提供する機構のような入力素子を設けて本発明の方式に選定した時点を記入する。かかる入力素子は時定数および被護定常状態条件関数を負荷し、望むならば、過渡データおよび比較値、閾値を本発明方式に負荷するのにも用いることができる。パーソナルコンピュータ、ワークステーション、カルキュレータもしくは他の処理装置となし得るプロセッサが、蓄積した過渡データから利用可能の状態値を取り出す。ＬＡＮ、すなわち、広域通信回路網もしくはＬＡＮサーバーに対する通信リンクをこの目的に用いることができる。所要の状態値を、その状態値が生じた関連時点をも含めて取出すとともに局地的に蓄積した後に、プロセッサは、必要な変化率値を計算するとともに、随意に蓄積する。次いで、プロセッサは、時定数関数を取り出すとともに、その関数に計算した変化率値を供給することにより時定数値を計算する。次いで、その関数に状態値および時定数値を適用することにより、被護定常状態条件関数を取り出すとともに被護定常状態条件値を計算する。コンパレータは、随意に提供して、計算した被護定常状態条件値を、主成物の実際のもしくは保護した状態に対応する蓄積比較値と比較するのに用いることができる。好ましくは、その比較値を予め計算した被護定常状態条件値とする。例えばコンパレータは、比較器回路もしくはプロセッサに負荷したソフトウエア比較ルーチンとすることができる。好ましくは、比較値相互間の関係を反映する比較結果値をコンパレータによって発生させる。好適な実施例においては、次に、閾値が蓄積から取出される。この閾値は、被護定常状態条件値を受入れもしくは拒否するための明確な基礎を築く特定値とするのが好適である。その比較結果値をコンパレータにより閾値および発生した他の比較結果値と比較する。被護定常状態値は、この最後の比較から発生した結果に基づいて受け入れられ、もしくは、拒否される。この比較の結果は、適切であるとして、定常状態値を予め保護し、もしくは、保護することなく、例えば図表的に表示することができ、あるいは、プロセッサを介して他の態様で通信することができる。かかる結果に基づき、信号を発生させて、例えばＬＡＮに伝送し、受入れ可能の保護が一旦得られると、その生成物の他の試験もしくは動作を終結させることができる。周期的過渡データを有する生成物に対する本発明の他の面によれば、過渡データの一周期を超える期間内の多数の時点における過渡データに対応する多数の状態値からなる状態値群を、プロセッサにより、蓄積した過渡データから取り出すことができ、したがって、プロセッサは、状態値群を用いて、その状態値群に対応する変化率値群を計算する。状態値群におけるこの変化率をプロセッサにより用いて、単調に変化している対応した変化率とともに状態値を有する時点を決定する。周期的過渡データの場合には、その過渡データの全周期内の多数の時点における過渡データに対応する多数の状態値からなる状態値群を方式プロセッサが取り出すのも望ましい。この状態値群をプロセッサで使用して、状態値群内の各状態値を被護定常状態条件関数に適用することにより、対応する被護周期的定常状態条件値群を計算する。過渡データの周期性の故に、被護定常状態条件値群は、最大および最小の被護定常状態条件値を有するであろう。最大および最小の被護値は、コンパレータで最大および最小の比較値と比較するのが好適であり、二つの比較結果値は、それぞれ、最大被護値と最大比較値との間および最小被護値と最小比較値との間の対応を表わす。したがって、プロセッサは、閾値を蓄積から取り出し、コンパレータは、閾値を二つの比較結果値と比較して、比較結果値と閾値との間の対応を表わす他の比較結果値を発生させる。本発明の方式は、過渡データが本質的に単調であるか、あるいは、周期的であるかを決める手段も含むことができ、方式プロセッサを使用して、閾値比較結果が受け入れ可能と見られる場合に生成物の試験もしくは動作を終結させる信号を発生させて伝達することができる。本発明の方法の説明に記載してある他の特徴および限定は、望むならば、周知技術を用いる本発明の方式に組込み得ることは、当業者には理解されよう。図面の簡単な説明図１は、生成物の単調特性状態を時間の関数として表わしたものである。図２は、図１に表わした特性状態の瞬時変化率を時間の関数として表わしたものである。図３は、本発明により、一定周囲条件に従う生成物の定常状態条件を保護する各ステップを表わしたフローチャートである。図４は、生成物の周期的特性状態を時間の関数として表わしたものである。図５は、図４に表わした特性状態における一周期に亘る変化率を時間の関数として表わしたものである。図６は、本発明により、生成物の周期的定常状態条件を保護する各ステップを表わしたフローチャートである。図７は、本発明により、単調もしくは周期的な過渡データを有する生成物の定常状態条件を保護する方式のブロック線図である。図８は、本発明により、定常状態条件を保護する際に用いる時定数および被護定常状態条件関数を取出す各ステップを表わしたフローチャートである。好適な実施例の説明本発明によれば、一定もしくは周期的な周囲条件群に従い、単調な態様で展開する生成物の定常状態条件が、被護定常状態条件値に対する閉された形の解法を用いて、時定数、特性状態値およびその特性状態値の変化率の関数として保護される。時定数は、安定化の過程内に選定した２時点における生成物の状態の変化率を用いて計算される。被護定常状態条件値を決定する際に閉された形の解法を利用するが故に、定常状態条件の実質的に改良された保護が、より短い時間周期で得られる。図１および図８を参照するに、図１は、単調な特性状態条件ｙ（ｔ）を、例えば環境試験もしくは動作試験の期間内における生成物に対する時間の関数として描いたものであり、状態関数ｙ（ｔ）はつぎの（１）式によって表わされる。 y(t)=A+B*(1-e^-(t-to)/τ)) (1) ここに、τは時定数であり、ｔ₀は最初の基準時間であり、ＡおよびＢは定数である。生成物の状態における瞬時変化率は、図１に規定した曲線に沿う各点の傾斜によって表わされ、図２に示すようになり、その状態の瞬時変化率はつぎの（２）式のようになる。 y′(t)=(B/τ)*e^-(t-to)/τ (2) 選定した時点ｔ₁およびｔ₂についてこれらの式（１），（２）を結び付けると、時定数τを、つぎのような周知の変数によって表わし得るようになる。 τ=(t₂−t₁）／ｌｎ（ｙ′ (t₁)／ｙ′(t₂)) (3) 止むを得ずｔ₂より時間的に遅れる漸近値は、つぎのように決定することができる。 y∞=y(t)＋B*e^-(t-tn)/τ (4) （２）式を用いて（４）式から定数Ｂを消去することができるので、この漸近値はつぎのように表わし得る。 y_∞=y(t)＋τ*y′(t) (5a) あるいは、特に、選定した時点ｔ₂については、つぎのように表わし得る。 y_∞=y(t2)+τ*y′(t₂) (5b) このように、被護定常状態条件値は、閉された形の式によって表わされ、後に選定した時点ｔ₂で評価するのが好適であるのに対し、時定数値は、時点ｔ₁およびｔ₂の試験データから取り出した状態値の変化率を用いて評価する。したがって、図８に示すように、過渡データを時間の関数として表わす状態関数ｙ（ｔ）および過渡データの変化を時間の関数として表わす変化率関数ｙ′（ｔ）もしくはΔｙ（ｔ）がステップ８００および８１０でそれぞれ生成される。次いで、少なくとも変化率関数で表わされる時定数関数τがステップ８２０で生成される。次に、状態関数ｙ（ｔ）、変化率関数ｙ′（ｔ）および時定数関数τで表わした被護定常状態条件関数ｙ∞がステップ８３０で生成され、今度は、定常状態条件が、ステップ８４０で、時定数関数τおよび被護定常状態条件関数ｙ∞を用いて保護される。単調過渡データを有する生成物については、状態関数ｙ（ｔ）の第１導関数を用いることにより、ステップ８１０で状態変化関数ｙ′（ｔ）を生成させるのが好適である。被護定常状態条件関数ｙ₀は、例えば時点ｔ₁で始まり、上述した試験期間もしくは動作期間内であって、定常状態条件が成り立つ時点に対応した例えば時点∞で終る時間周期に亘り変化率関数ｙ′（ｔ）を積分することによって導出するのが好適である。図３は、過渡データが単調である場合に定常状態条件を保護するために前述の諸導出を行なう本発明の方法を説明するものであり、ステップ１１０においては、特定の時点における過渡データを、例えば生成物試験の期間中に発生させて蓄積する。この点において過渡データが本質的に単調であるか、周期的であるかについては、決定をすることができる。しかしながら、これは、通常、その生成物が受けている試験条件から知られており、したがって、別個の決定は必要としない。過渡データとして蓄積されている状態値の変化率は、ステップ１２０で、最小自乗技術もしくは平均化技術を用いて計算するのが好適である。始動時点ｔ₁は、ステップ１２０で、時点ｔ₁の後におけると同様に、時点ｔ₁ における状態値の変化率が単調に変化しているように選定する。時点ｔ₁に引続いて生ずる時点ｔ₂は、ステップ１４０で選定する。この時点ｔ₂は、最も近接した過渡データが利用可能である時点に対応して選定するのが好適である。選定した時点ｔ₁およびｔ₂に対応する特性状態値は、ステップ１５０で、予め蓄積された過渡データから同定される。ステップ１６０では、対応する変化率値を、同定された状態値について、ステップ１２０で計算した状態値から選定する。ステップ１７０では、状態値の変化率ｙ′（ｔ₁）およびｙ′（ｔ₂）を用いて、以上に導出した式を用いる時定数τを計算する。次いで、ステップ１８０で、評価した漸近値ｙ∞、すなわち、被護定常状態条件値を、以上に導出した式、時点ｔ₂に対応する状態値の変化率および時定数値を利用して計算する。ステップ１８０で計算した評価漸近値ｙ∞を、今度はステップ２００において、ステップ１９０で比較値（ＣＶ）として設定する最近予め計算した被護定数状態値と比較する。この比較の結果が比較結果値（ＣＲＶ）となる。閾値（ＴＶ）は、ステップ２１０で設定する。この閾値ＴＶは、検討中の生成物に対する精度の要求に基づいて規定することができる。ステップ２００の比較結果値（ＣＲＶ）をステップ２２０で閾値内に収まるように規定すると、計算した被護定常状態条件値は満足であると考えられる。比較結果が不満足であれば、他の過渡データを生成させて、ステップ１１０〜２２０を再度行なうのに用いる。これは、満足な結果が得られるまで続く。図４は、つぎの（６）式のように表わされる周期的状態関数ｙ（ｔ）が表わす時間周期ｔに亘る周期的過渡データに対する生成物の状態を描いたものである。 y(t)=A+B*(1-e^-(t-to)/τ)+f(t) (6) ここに、τは時定数であり、ｔ₀は、通常試験の開始と組合わさった最初の基準時点であり、ＡおよびＢは定数であり、ｆ（ｔ）は周期ｔ₀の周期的関数である。周期的関数ｆ（ｔ）はつぎのように規定される。ｆ(t)＝ｆ（ｔ−ｔ₀） (7) 選定した時ｔにおける生成物の状態の変化率は、つぎのように導出することができる。 Δｙ(t)＝ｙ(t)−ｙ（ｔ−ｔ₀） (8a) 図４および図５における特定の時点ｔ₂に対してはつぎの（８ｂ）式が成立つ。周期的期間の時間長に組合わせた生成物の状態の変化率を図５に示す。選定した時点ｔ₁およびｔ₂における状態関数の変化率Δｙ（ｔ）は、つぎのように規定することができる。 Δｙ(t₁)＝ｙ(t₁)−ｙ(t₃) (10a) Δｙ(t₂)＝ｙ(t₂)−ｙ(t₄) (10b) ここに、ｔ₁−ｔ₃＝ｔ₂−ｔ₄＝ｔ₀ 時定数τは、時点ｔ₁およびｔ₂における状態関数Δｙの変化率によってつぎのように表わすことができる。 τ＝（t₂−t₁）／ｌｎ（Δｙ(t₁)／Δｙ(t₂)) (11) 過渡データの周期性の故に、周期的変化率関数式は、変化率周期の期間を反映してつぎのように構成することができる。 y(t_n)-y(t)=B_*(e^-(t-to)/τ-e^-(tn-to)/τ) (12) ここに、ｔｎ＝ｔ＋ｎ^*ｔo；ｎは整数である。定常状態条件に接近するに従って、周期数ｎは極めて大きくなり、周期的状態変化関数は、時点ｔにおける状態値データを用いて、つぎのように表わし得るようになる。 y∞(ψ)-y(t)+B*e^-(t-t。)/τ (13) ここに、ｎ→∞の場合に、ψは被護定数状態周期における時点ｔの位相位置である。定常Ｂは、状態変化関数Δｙ（ｔ）における差を用いて（１３）式から消去することができ、その結果はつぎのようになる。 y-(ψ)=y(t)+Δy(t)/(e^to/τ-1) (14a) もしくは、時点ｔ₂に対応する変化率値を保護に用いるべき特別の場合には、つぎのようになる。 y_∞(ψ)=y(t)+Δy(t₂)*e^(t2-t)/τ/(e^to/τ-1) (14b) したがって、望ましくは、周期的条件の被護値は、周期的期間、例えば、図４における時点ｔ₄とｔ₂との間における異なる時点に対し、（１４ｂ）式を用いて決定することができる。再び図８を参照するに、周期的過渡データを伴った生成物については、ステップ８００で、過渡データの一周期を超える期間に対し、状態関数ｙ（ｔ）を生成させる。したがって、状態変化関数△ｙ（ｔ）をステップ８１０で生成させて、ある周期から他の周期に亘る過渡データの変化を表わす。被護定常状態条件関数ｙ∞（ψ）を、被護定常状態周期における時点ｔの位相位置ψに関し、ステップ８３０で生成させる。これらの諸導出を用いれば、生成物の周期的定常状態条件を保護するための各ステップを、今度は図６を参照して説明する。過渡データは、図３のステップ１１０に示すように生成させて蓄積する。望むならば、過渡データが本質的に周期的であることを確かめる決定が行なわれるが、前述したように、通常、この決定は不必要である。周期期間ｔ₀は、ステップ４１０で同定されて蓄積される。過渡データとして蓄積されていた状態値の周期的変化率は、一周期の特定位相における状態値を、ステップ４２０で、他の周期、好ましくは直後の周期の同一位相における状態値から差し引くことにより、周期期間ｔ₀に亘って計算する。始動時点ｔ₁は、その時点ｔ₁およびその後における状態変化関数Δｙ（ｔ）が単調に変化しているように、ステップ４３０で選定する。時点ｔ₁に引続いて現われる時点ｔ₂は、ステップ４４０で選定するが、最近の利用可能の過渡データに対応するように選定するのが好適である。時点ｔ₁およびｔ₂に対応する状態値は、ステップ４５０で同定され、次いで、時点ｔ₁およびｔ₂における状態値の対応する変化率は、ステップ４６０で、予め計算しておいた変化率値から選定する。ステップ４６０からの計算した変化率値および以上に生成させた関数を用いて、今度はステップ４７０で、時定数τを計算することができ、次いでステップ４８０で、周期的定常状態条件の被護値を、ｔ₁とｔ₂との間の全時点について、周期期間ｔ₀の異なる位相に対し、適用可能の状態値を伴う以上に導出した各式、予め決定しておいた時定数値τおよび時点ｔ₂における状態値の変化率を用いて計算することができる。被護周期的状態条件値は、以下に説明するようにして比較し、受入れもしくは拒否する。好ましくは、被護定常状態条件値は、ｔ₄とｔ₂との間の時間期間内の過渡データ点に対応する各時点（ｔ）について計算し、次いで、ｔ₄とｔ₂との間の各時点について、最大および最小の被護値が、設定した閾値の範囲内に納まるか否かを決定するための比較を行なう。特に、被護値群内の最大および最小の被護定常状態条件値は、ステップ４９０で決定され、ステップ５１０で、生成物の最大および最小の状態値を表わす比較値と比較されて、比較結果が得られる。好ましくは、かかる比較値を、極限における予め計算した被護定常状態条件値とする。これらの比較値は、ステップ５２０で設定した閾値と、ステップ５３０で、それぞれ比較し、閾値比較の結果を得、その閾値比較結果は、被護周期的定常状態条件値群の許容度を決定するのに用いることができる。本発明の方式は、今度は図７を参照して説明する。物理的もしくは疑似の動作もしくは試験の期間中、特定の時間期間に亘り、環境条件もしくは動作条件、例えば、熱エネルギー・パルスや他の周期的に変化する入力６１４もくしは一定の熱エネルギー６１６を受ける生成物６１２の特性状態を表わす過渡データが生成物試験もしくは疑似領域６０７で発生し、局地回路網（ＬＡＮ）６１０を介してＬＡＮサーバー６０１に伝送される。関連する時点群を含めた過渡データは、ＬＡＮサーバー６０１に蓄積され、望むならば、その替わりに、局地蓄積装置６０２に蓄積する。予め設定した単調もしくは周期的時定数関数τ、被護定常条件関数ｙ∞およびｙ∞（ψ）並びに好ましくは比較値（ＣＶ）、閾値（ＴＶ）および適切な場合には時点ｔ₀は、キーボード６０３を用いて局地蓄積装置６０２に負荷する。２時点を選定し、キーボード６０３を用いてその方式に入力するが、この２時点は、過渡データが利用可能な時間周期内に納まらなければならず、好ましくは、選定した２時点のうちの後者は、最も普通の過渡データが利用可能の時点に対応し、選定した時点の前者は、以後、状態データの変化率が単調に変化する時点に対応する。選定した時点に係る過渡データに対する状態値は、ＬＡＮサーバー６０１からプロセッサ６０５によりＬＡＮ６１０を介して取り出す。プロセッサ６０５は、パーソナル・コンピュータもしくはワーク・ステーションとしてもよい。取り出した状態値に対応する瞬時的もしくは周期的変化率値は、プロセッサ６０５により計算する。次いで、時定数関数は、プロセッサ６０５により局地蓄積装置６０２から取出し、時定数値は計算した変化率値および時間期間を時定数関数に与えることによって計算する。次いで、プロセッサ６０５は、被護定常状態条件関数を局地蓄積装置６０２から取り出し、適切な状態値および変化率値をこの関数に与えることによって被護定常状態条件値を計算するが、これらの値は、計算した時定数値とともに、選択した時点の後者に関連させるのが好適である。計算した被護定常状態条件値は、今度は、コンパレータ６０６で、比較値、好ましくは、プロセッサ６０５により局地蓄積装置６０２から取り出した予め計算した被護定常状態条件値と比較することができ、比較値と被護定常状態条件値との対応を表わす比較結果値が発生する。閾値は、同様に、局地蓄積装置６０２からプロセッサ６０５によって取り出し、比較結果値と比較するためコンパレータ６０６に入力し、被護定常状態条件値の許容度を決定する。このコンパレータは、比較器回路や必要な比較を行ない得る他の装置とすることができ、また、プロセッサ６０５で行なうソフトウエヤ・ルーチンもしくはプログラムとすることもできる。好適な実施例においては、操作者が、キーボード入力により、本発明方式に、過渡データが本質的に単調であるか、周期的であるかを告知する。しかしながら、望むらなば、本発明方式に過渡データの本質を決定する能力を含めることもできる。適切な処理経路は、プロセッサ６０５により、この入力もしくは決定に基づいて選択する。プロセッサ６０５は、望むならば、他の生成物の試験や動作を停止させる終結命令あるいは比較の結果の図表や他の報告を発生させ、ＬＡＮ６１０を介して伝送する能力を備えることもできる。図１〜図６に説明した他の特徴や制限は、望むならば、本発明の方式に含めることができる。上述したように、本発明は、本質的に単調もしくは周期的な実際もしくは疑似の試験データもしくは動作データに基づいて生成物の定常状態条件を保護するための改良した方法および方式を提供するものであり、本発明を利用すれば、生成物が自然抑止によって安定化するのに異常な長さの時間を待つ必要なしに、正確に定常状態条件を保護することができ、定常状態条件の正確な保護を、従来の手法を用いて可能となるより短い時間としたがって少ない経費とによって達成することができる。上述した各ステップの特定の連続は変更可能であり、方式の構成が本発明の範囲を逸脱することなく修正可能であることは、当業者の認めるところであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロビンソンジェフリーエイアメリカ合衆国カリフォルニア州 94040 マウンテンビューファーブルックドライヴ 2721

Claims

【特許請求の範囲】１．時間周期内に第１時点を選定するステップ、前記時間周期内に前記第１時点より遅れた第２時点を選定するステップ、前記選定した第１時点および前記選定した第２時点における過渡データにそれぞれ対応する第１状態値および第２状態値を同定するステップ、前記第１状態値に対応する第１変化率値および前記第２状態値に対応する第２変化率値を計算するステップ、前記第１および前記第２の変化率値を時定数関数に適用して時定数値を計算するステップ、および前記時定数値を被護定常状態条件関数に適用して被護定常状態条件値を計算するステップを備えて前記時間周期内に生成物の特性状態を表わす過渡データを用いて前記生成物の定常状態条件を保護する方法。２．比較値を設定するステップ、前記被護定常状態条件値を前記比較値と比較して前記被護定常状態条件値と前記比較値との対応を表わす第１比較結果を得るステップ、比較閾値を設定するステップ、前記第１比較結果と前記比較閾値とを比較して前記第１比較結果と前記比較閾値との対応を表わす第２比較結果を得るステップ、および前記第２比較結果が所定領域内にあれば前記被護定常状態条件値を受入れるステップをさらに備えた請求項１記載の方法。３．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（ｙ′（ｔ₁）／ｙ′（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記選定した第１時点であり、ｙ′（ｔ₁）およびｙ′（ｔ₂）が前記計算した第１および第２の変化率値である請求項１記載の方法。４．前記被護定常状態条件関数がｙ∞＝ｙ（ｔ₂）＋τ＊ｙ′（ｔ₂）であり、ｙ（ｔ₂）が第２状態値である請求項３記載の方法。５．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（Δｙ（ｔ₁）／Δｙ（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記選定した第１時点であり、ｔ₂が前記選定した第２時点であり、 Δｙ（ｔ₁）およびΔｙ（ｔ₂）が計算した前記第１および前記第２の変化率値である請求項１記載の方法。６．前記被護定常状態関数が y_∞(ψ)=y(t)+Δy(t₂)*e^(t2-t)/τ/(e^to/τ-1) であり、ｔが前記過渡データの前記第１周期内の位相位置ψにおける第３時点であり、ｙ（ｔ）が前記第３時点ｔにおける前記過渡データの１周期に等しい時間周期である請求項５記載の方法。７．過渡データの周期内で多数の状態値を同定するステップ、前記多数の状態値に対応する多数の変化率値を計算するステップ、前記過渡データの前記周期内に第１時点および第２時点を選定するステップ、（ｉ）前記第１時点に対応する前記多数の変化率値からの第１変化率値および（ii）前記第２時点に対応する前記多数の変化率値からの第２変化率値を時定数関数に適用することにより時定数値を計算するステップ、並びに前記第２変化率値、前記多数の状態値から選定した状態値および前記時定数値を被護定常状態条件関数に適用することにより設定した被護定常状態条件値を計算するステップを備えて時間周期内に生成物の特性状態を表わす周期的過渡データを用いて前記生成物の定常状態条件を保護する方法。８．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（Δｙ（ｔ₁）／Δｙ（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記選定した第１時点であり、ｔ₂が前記選定した第２時点であり、 Δｙ（ｔ₁）およびΔｙ（ｔ₂）が前記第１および前記第２の変化率値である請求項７記載の方法。９．前記被護定常状態条件関数が y_∞(ψ)=y(t)+Δy(t₂)*e^(t2-t)/τ/(e^to/τ-1) であり、ｔが前記過渡データの前記周期内の位相位置ψにおける第３時点であり、ｙ（ｔ）が前記第３時点に対応する前記多数の状態値中の第３状態値であり、ｔ₀が前記過渡データの１周期に等しい時間周期である請求項８記載の方法。 10．前記過渡データが本質的に単調であるか、もしくは、周期的であるかを決定するステップをさらに備え、当該決定を前記第１および前記第２の変化率値の計算に先立って行なう請求項１記載の方法。 11．過渡データを時間の関数として表わす状態関数を生成するステップ、前記過渡データの変化を時間の関数として表わす状態変化関数を生成するステップ、前記状態変化関数によって表わした時定数関数を生成するステップ、前記状態関数、前記状態変化関数および前記時定数関数によって表わした被護定常状態条件関数を生成するステップ、および前記時定数関数および前記被護定常状態条件関数を用いて生成物の前記定常状態条件を保護するステップを備え、時間周期内における前記生成物の特性状態を表わす過渡データを用いて前記生成物の定常状態条件を保護する方法。 12．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（ｙ′（ｔ₁）／ｙ′（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記時間周期内に選定した第１時点であり、ｔ₂が前記時間周期内に選定した第２時点であり、ｙ′（ｔ₁）およびｙ′（ｔ₂）が前記第１および前記第２の時点における前記過渡データにそれぞれ対応する第１および第２の変化率値である請求項１１記載の方法。 13．前記被護定常状態条件関数がｙ∞＝ｙ（ｔ）＋τ＊ｙ′（ｔ）であり、ｙ（ｔ）が前記時間周期内の第３時点における前記過渡データに対応する状態値であり、ｙ′（ｔ）が前記第３時点における前記過渡データに対応する第３変化率値である請求項１２記載の方法。 14．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（Δｙ（ｔ₁）／Δｙ（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記時間周期内に選定した第１時点であり、ｔ₂が前記時間周期内に選定した第２時点であり、 Δｙ（ｔ₁）およびΔｙ（ｔ₂）が前記第１および前記第２の時点における前記過渡データにそれぞれ対応する第１および第２の変化率値である請求項１１記載の方法。 15．前記被護定常状態条件関数が y_∞(ψ)=y(t)+Δy(t)/(e^tc/τ-1) であり、ｔが前記過渡データの周期内の位相位置ψにおける第３時点であり、ｙ（ｔ）が前記時間周期内の第３時点における前記過渡データに対応する状態値であり、ｔ₀が前記過渡データの一周期に等しい時間周期であり、 Δｙ（ｔ）が前記第３時点における前記過渡データに対応する第三変化率値である請求項１４記載の方法。 16．過渡データ、時定数関数および被護定常状態条件関数を蓄積する手段、時間周期内にある第１時点および第２時点を入力する手段、前記第１時点における前記過渡データに対応する第１状態値および前記第２時点における前記過渡データに対応する第２状態値を前記蓄積する手段から取出す手段、前記第１状態値に対応する第１変化率値および前記第２状態値に対応する第２変化率値を計算する手段、前記時定数関数および前記被護定常状態条件関数を前記蓄積する手段から取出す手段、前記第１および前記第２の変化率値を前記時定数関数に適用することにより時定数値を計算する手段、および前記時定数値を前記被護定常状態条件関数に適用することにより被護定常状態条件値を計算する手段を備えて、前記時間周期内の生成物の特性状態を表わす過渡データを用いて前記生成物の定常状態条件を保護する方式。 17．比較値および閾値を蓄積する手段、前記比較値および前記閾値を前記蓄積する手段から取出す手段、前記被護定常状態条件値を前記比較値と比較するとともに、前記被護定常状態条件値と前記比較値との対応を表わす第１比較結果値を発生させる手段、および前記第１比較結果値を前記閾値と比較するとともに、前記第１比較結果値と前記閾値との対応を表わす第２比較結果値を発生させる手段をさらに備えた請求項１６記載の方式。 18．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（ｙ′（ｔ₁）／ｙ′（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記選定した第１時点であり、ｔ₂が前記選定した第２時点であり、ｙ′（ｔ₁）およびｙ′（ｔ₂）が計算した前記第１および前記第２の変化率値である請求項１６記載の方式。 19．前記被護定常状態条件関数がｙ∞＝ｙ（ｔ₂）＋τ＊ｙ′（ｔ₂）であり、ｙ（ｔ₂）が前記第２状態値である請求項１８記載の方式。 20．前記時間周期が前記過渡データの一周期を超える時間長を有し、前記過渡データの一周期に等しい時間周期に対応する周期値を蓄積して取出す手段をさらに備えた請求項１６記載の方式。 21．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（Δｙ（ｔ₁）／Δｙ（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記選定した第１時点であり、ｔ₂が前記選定した第２時点であり、 Δｙ（ｔ₁）およびΔｙ（ｔ₂）が計算した前記第１および前記第２の変化率値である請求項２０記載の方式。 22．前記被護定常状態条件関数が y_∞(ψ)=y(t)+Δy(t₂)_*e^(t2-t)/τ/(e^to/τ-1) であり、ｔが前記過渡データの前記第１周期内の位相位置ψにおける第３時点であり、ｙ（ｔ）が前記第３時点ｔにおける前記過渡データに対応する第５状態値であり、ｔ₀が前記周期値である請求項２０記載の方式。 23．過渡データ、時定数関数および被護定常状態条件関数を蓄積する手段、前記過渡データの一周期内の多数の時点における前記過渡データに対応する多数の状態値、前記時定数関数および前記定常状態条件関数を取出す手段、前記多数の状態値に対応する多数の第１変化率値を計算する手段、前記多数の時点内に第１時点および第２時点を選定する手段、（i）前記第１時点に対応する前記多数の変化率値からの第１変化率値および（ii）前記第２時点に対応する前記多数の変化率値からの第２変化率値を時定数関数に適用することにより時定数値を計算する手段、および前記多数の状態値内に選定した状態値、前記第２変化率値、前記時定数値および前記周期期間を前記被護定常状態条件関数に適用することにより設定した被護定常状態条件値を計算する手段を備えて、時間周期内の生成物の特性状態を表わす周期期間を有する周期的過渡データを用いて前記生成物の定常状態条件を保護する方式。 24．前記時定数関数が τ＝（ｔ₂−ｔ₁）／ｌｎ（Δｙ（ｔ₁）／Δｙ（ｔ₂））であり、ｔ₁が前記選定した第１時点であり、ｔ₂が前記選定した第２時点であり、 Δｙ（ｔ₁）およびΔｙ（ｔ₂）が前記第１および前記第２の変化率値である請求項２３記載の方式。 25．前記被護定常状態条件関数が y_∞(ψ)=y(t)+Δy(t₂)*e^(t2-t)/τ/(e^to/τ-1) であり、ｔが前記多数の時点内の位相位置ψにおける第３時点であり、ｙ（ｔ）が前記第３時点ｔに対応する前記多数の状態値内の状態値であり、ｔ₀が前記周期期間である請求項２４記載の方式。 26．前記過渡データが本質的に単調であるか、周期的であるかを決定する手段をさらに備えて、当該決定を前記第１および前記第２の変化率値の計算に先立って行なう請求項１７記載の方式。