RU141445U1

RU141445U1 - INSTRUMENTally MODELING COMPLEX OF RESEARCH OF MANAGEMENT PROCESSES AND DISPOSITION OF A COMPLEX DYNAMIC OBJECT IN A GROUP

Info

Publication number: RU141445U1
Application number: RU2013158438/08U
Authority: RU
Inventors: Олег Вадимович Бажанов; Владимир Леонидович Захаров; Вячеслав Константинович Абросимов; Алексей Владимирович Рожнов; Игорь Александрович Лобанов
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-06-10

Abstract

Инструментально-моделирующий комплекс исследования процессов управления и диспозиции сложного динамического объекта в группе, содержащий совмещенные блоки, блоки коммутации, блоки контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены логический блок, блоки диагностики, вычислители, преобразователи, счётчики и блок памяти; -логический блок 1, имеющий 2 входа и выход, вход 1 логического блока 1 обеспечивает включение ИМК внешними средствами, вход 2 логического блока 1 подключен к выходу 1 блока контроля линеаризации передаточных характеристик 4, выход логического блока 1 подключен к входу 2 совмещенного блока 2, входу 3 всех (N + 1) блоков коммутации ИМК (1-й блок коммутации 6,... N-й блок коммутации и "N+1"-й блок коммутации 3), а также входу 1 блока памяти 9; -совмещённые в едином блоке 2 блок диагностики 10, вычислитель 11 и преобразователь 12; совмещенный блок 2, имеющий 2 входа и выход, на вход 1 совмещенного блока 2 поступают данные из внешней среды, вход 2 совмещенного блока 2 подключен к выходу логического блока 1, выход совмещенного блока 2 подключен к входу 2 блока коммутации 3; - блок коммутации 3, имеющий 3 входа и выход, на вход 1 поступает внешний сигнал, вход 2 блока коммутации 3 подключен к выходу совмещенного блока 2, вход 3 блока коммутации 3 подключен к выходу логического блока 1, выход блока коммутации 3 подключен к входу блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4; - блок контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 имеет 1 вход и 2 выхода, вход блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 подключён к выхоInstrument-modeling complex for research of control processes and dispositions of a complex dynamic object in a group, containing combined blocks, switching blocks, control blocks and linearization of transfer characteristics of multichannel converters, characterized in that the device additionally includes a logical block, diagnostic blocks, calculators, converters, counters and a memory unit; logical unit 1 having 2 inputs and an output, input 1 of logical unit 1 provides the inclusion of the IMC by external means, input 2 of logical unit 1 is connected to output 1 of the control unit for linearization of transfer characteristics 4, the output of logical unit 1 is connected to input 2 of combined unit 2, input 3 of all (N + 1) switching blocks IMC (1st switching block 6, ... Nth switching block and "N + 1" switching block 3), as well as input 1 of memory block 9; -combined in a single block 2 diagnostic unit 10, calculator 11 and converter 12; combined unit 2 having 2 inputs and an output, input 1 of combined unit 2 receives data from the external environment, input 2 of combined unit 2 is connected to the output of logical unit 1, the output of combined unit 2 is connected to input 2 of switching unit 3; - switching unit 3 having 3 inputs and an output, an external signal is input to input 1, input 2 of switching unit 3 is connected to the output of the combined unit 2, input 3 of switching unit 3 is connected to the output of logical unit 1, the output of switching unit 3 is connected to the input of the unit control and linearization of transfer characteristics 4; - the control unit and linearization of the transfer characteristics 4 has 1 input and 2 outputs, the input of the control and linearization of the transfer characteristics 4 is connected to the output

Description

Инструментально-моделирующий комплекс (ИМК) исследования регенерирующих процессов с дискретным временем и диспозиции сложного динамического объекта (СДО) в группе относится к автоматике и вычислительной технике и предназначен для разработки систем управления основанных на принципах иммунитета применяемых в робототехнических авиакосмических комплексах, основанных на принципах иммунологии.The instrumental-modeling complex (IMC) for studying discrete-time regenerative processes and dispositions of a complex dynamic object (SDO) in the group belongs to automation and computer engineering and is intended to develop control systems based on the principles of immunity used in robotic aerospace complexes based on the principles of immunology.

Областью применения, относимой в общих чертах к функциональным задачам оснащаемого посредством данного ИМК интеллектного стенда с использованием специального языка схем радикалов [4], преимущественно являются модели, представленные в [5, 7, 10, 12, 15], применение которых выводит на качественно новый уровень проектирование и системное моделирование авиакосмических комплексов в целом и роботизированных беспилотных летательных аппаратов в частности.The scope, in general terms, related to the functional tasks of the smart bench equipped with this IMC using a special language of radical schemes [4], mainly are the models presented in [5, 7, 10, 12, 15], the application of which brings to a completely new the level of design and system modeling of aerospace systems in general and robotic unmanned aerial vehicles in particular.

В данном ИМК при исследовании процессов управления может быть в принципе использован базовый метод статистической оценки показателя частоты воздействия дестабилизирующих факторов [10] посредством аппаратной реализации процедуры, основанной на применении алгоритма обнаружения аномалий искусственной иммунной системы - т.н. процедуры отрицательного отбора [13].In this IMC, in the study of control processes, in principle, the basic method of statistical estimation of the indicator of the frequency of exposure to destabilizing factors can be used [10] by hardware implementation of the procedure based on the application of an algorithm for detecting anomalies of the artificial immune system - the so-called negative selection procedures [13].

В математической кибернетике известны устройства, позволяющие осуществить различные по своей природе физические реализации неформальных моделей интеллектуальной обработки данных [1-5, 7, 9, 13].In mathematical cybernetics, devices are known that make it possible to carry out physical in nature physical implementations of informal models of intelligent data processing [1-5, 7, 9, 13].

На практике наиболее распространенной является задача идентификации с применением вероятностных систем распознавания, что позволяет обеспечить реализацию в процессе идентификации, в т.ч. и при моделировании распознавания, ряда возможностей метода статистических испытаний, в нашем случае - с использованием т.п.регенеративных моделей [7, 12, 13].In practice, the most common is the identification problem using probabilistic recognition systems, which allows for implementation in the identification process, including and when modeling recognition, a number of possibilities of the statistical test method, in our case, using the like regenerative models [7, 12, 13].

Искомая гибкость структуры интеллектуального управления в перспективных реализациях авиакосмических систем может быть достигнута на базе прорывных исследований возможностей непосредственного применения принципиально новых решений гибридных робототехнических комплексов и способов диагностики их состояния [14, 15].The required flexibility of the structure of intelligent control in promising implementations of aerospace systems can be achieved on the basis of breakthrough studies of the possibilities of directly applying fundamentally new solutions to hybrid robotic systems and methods for diagnosing their condition [14, 15].

Необходимость переключения режимов управления определяется путем применения диагностических средств различной направленности [2-4, 12].The need to switch control modes is determined by the use of diagnostic tools of various directions [2-4, 12].

Известны принципы функционирования и некоторые свойства многоканального устройства матричной структуры с обратной связью.The principles of operation and some properties of a multi-channel feedback matrix structure are known.

Данная матрица с обратной связью представляет собой устройство типа матрицы Штайнбуха [1, 3], в которой между горизонтальными и вертикальными линейками образована обратная связь через блок нормирования. Наличие итеративного процесса позволяет использовать указанную матрицу с обратной связью также в качестве генератора многомерных последовательностей.This feedback matrix is a device of the Steinbuch matrix type [1, 3], in which feedback between the horizontal and vertical bars is formed through the normalization block. The presence of an iterative process makes it possible to use the specified feedback matrix also as a generator of multidimensional sequences.

Получение последовательности с заданными характеристиками может быть обеспечено путем подбора состава элементов матрицы и совокупности стартовых сигналов. Такая ассоциация позволит обеспечить не только произвольную гибкую перестройку связей в модели, но и организовать моделирование процедуры распознавания СДО в рамках структуры без увеличения числа и сложности связей.Obtaining a sequence with desired characteristics can be achieved by selecting the composition of the matrix elements and the set of start signals. Such an association will provide not only an arbitrary flexible restructuring of the relationships in the model, but also organize modeling of the SDO recognition procedure within the structure without increasing the number and complexity of the relationships.

Однако при использовании указанного средства как эталона для логических систем распознавания в составе многоканального устройства матричной структуры с обратной связью при моделировании процесса идентификации СДО в практике, как правило, используемые характеристики априорных данных не являются достаточными для последующей оценки показателя частоты воздействия дестабилизирующих факторов [2, 3, 10].However, when using this tool as a standard for logical recognition systems as part of a multi-channel matrix-structured device with feedback when modeling the process of identifying LMS in practice, as a rule, the used characteristics of the a priori data are not sufficient for the subsequent assessment of the rate of exposure to destabilizing factors [2, 3 , 10].

Наиболее близким по назначению и технической сущности является устройство для контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей [2, 3], обеспечивающее функциональное диагностирование контролируемых многоканальных преобразователей; устройство содержит блок выявления неисправности преобразователей, блок вычисления характеристик преобразователей, инвертор и коммутатор, подключенные к преобразователям.The closest in purpose and technical essence is a device for monitoring and linearizing the transfer characteristics of multichannel converters [2, 3], which provides functional diagnostics of controlled multichannel converters; the device comprises a converter fault detection unit, a converter characteristics calculation unit, an inverter and a switch connected to the converters.

В числе основных недостатков искомого средства, применимого в принципе при создании инвариантных к помехам линейных преобразователей, - это упреждение возможных ситуаций сложного (составного) воздействия на моделируемый объект в рамках интеллектного стенда при переключении заданных режимов управления в группе с необходимой диспозицией для исследуемого процесса управления внешними средствами, которые не позволяют производить моделирование многоканальных преобразователей с требуемым качеством в случае возникновения явлений, близких к статистически необратимым преобразованиям [10].Among the main disadvantages of the desired tool, which is applicable in principle when creating linear transducers invariant to interference, is the pre-emption of possible situations of complex (compound) impact on the simulated object within the framework of an intelligent stand when switching the specified control modes in the group with the necessary disposition for the external control process under study means that do not allow the modeling of multichannel converters with the required quality in the event of occurrence, are close x to statistically irreversible transformations [10].

Основным назначением полезной модели является расширение функциональности путем создания комплексного устройства, позволяющего упреждать ситуации сложного (составного) воздействия на моделируемый объект дестабилизирующих факторов - посредством применения каскада из однотипных фрагментов оснащаемого интеллектного стенда, в т.ч. логического блока, блока памяти и др., с использованием многоканального устройства матричной структуры с обратной связью (вычислитель), устройства Титова В.Б. для контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей для указанных исследовательских задач и экспериментов применительно к робототехническим комплексам в авиакосмической сфере.The main purpose of the utility model is to expand functionality by creating an integrated device that allows you to anticipate situations of complex (compound) impact of destabilizing factors on the simulated object - through the use of a cascade of similar fragments of equipped smart stand, including logical unit, memory unit, etc., using a multi-channel device matrix structure with feedback (calculator), device Titova VB to control and linearize the transfer characteristics of multichannel converters for the indicated research tasks and experiments as applied to robotic complexes in the aerospace sphere.

Поставленная цель достигается тем, что при моделировании опорной процедуры распознавания сложного динамического объекта в устройство дополнительно введены в новой последовательности логический блок, совмещенные блоки (которые, в свою очередь, включают блок диагностики, вычислитель, преобразователь), блоки коммутации, счетчики, а также блок памяти и новые связи между указанным оснащением каскада.This goal is achieved by the fact that, when modeling the reference procedure for recognizing a complex dynamic object, the device additionally introduces a logical block, combined blocks (which, in turn, include a diagnostic block, calculator, converter), switching blocks, counters, and also a block memory and new connections between the specified equipment of the cascade.

Инструментально-моделирующий комплекс исследования процессов управления и диспозиции СДО в группе, содержащий совмещенные блоки, блоки коммутации, блоки контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей, с дополнительно введенными логическим блоком, блоками диагностики, вычислителями, преобразователями, счетчиками и блоком памяти, соответственно включает в своем составе компоненты, приведенные на. фиг. 1, 2 [2, 3].The instrumental-modeling complex for studying the control and disposition processes of the LMS in the group, containing combined blocks, switching blocks, control and linearization blocks of the transfer characteristics of multichannel converters, with an additional logic block, diagnostic blocks, calculators, converters, counters and a memory block, respectively, includes its composition of the components listed on. FIG. 1, 2 [2, 3].

Функционально самостоятельный компонент (фиг. 3, 4 [2, 3]) устройства для моделирования многоканальных преобразователей охватывает: генератор многомерных последовательностей 1, выполненный в виде многоканального устройства матричной структуры с обратной связью, имеющий управляющий вход 1, 2n информационных входов и 2n информационных выходов, информационные выходы которого соответствуют входам блока сопряжения 2;The functionally independent component (Fig. 3, 4 [2, 3]) of a device for modeling multichannel converters covers: a multidimensional sequence generator 1, made in the form of a multichannel matrix structure device with feedback, having a control input 1, 2n information inputs and 2n information outputs whose information outputs correspond to the inputs of the interface unit 2;

блок сопряжения 2, имеющий 2n входов и выход, входы которого соответствуют информационным выходам генератора многомерных последовательностей 1, выход которого подключен к входу 2 коммутатора 3;the interface unit 2, having 2n inputs and an output, the inputs of which correspond to the information outputs of the multidimensional sequence generator 1, the output of which is connected to the input 2 of the switch 3;

коммутатор 3, имеющий управляющий вход 1, 2 информационных входа 2 и 3, а также выход, информационный вход 2 подключен к выходу блока сопряжения 2, выход которого подключен к входу блока контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 4;a switch 3 having a control input 1, 2 of information input 2 and 3, as well as an output, information input 2 is connected to the output of the interface unit 2, the output of which is connected to the input of the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 4;

блок контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 4, выполненный в виде устройства Титова В.Б. для контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей, имеющий вход и 2 выхода, вход подключен к выходу коммутатора 3, выход 1 подключен к функциональному входу 2 счетчика числа переключений 5;control unit and linearization of the transfer characteristics of multichannel converters 4, made in the form of a device Titova VB for monitoring and linearizing the transfer characteristics of multi-channel converters, having an input and 2 outputs, the input is connected to the output of the switch 3, output 1 is connected to the functional input 2 of the counter of the number of switching 5;

счетчик числа переключений 5, имеющий управляющий вход 1, функциональный вход 2 и выход, функциональный вход 2 подключен к выходу 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 4.a switching number counter 5 having a control input 1, a functional input 2 and an output, a functional input 2 is connected to an output 1 of a control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 4.

Функционально самостоятельный (вне каскада) компонент устройства для моделирования многоканальных преобразователей работает в основных режимах работы прообраза (предшествует в полезной модели [3-5, 7]: устройство моделирования процедуры распознавания СДО).A functionally independent (outside the cascade) component of the device for modeling multichannel converters operates in the main modes of the prototype operation (precedes in the utility model [3-5, 7]: the device for modeling the recognition procedure of the LMS).

Инструментально-моделирующий комплекс исследования процессов управления и диспозиции сложного динамического объекта в группе схематично приведен на фиг. 1 и в своем составе соответственно содержит:The instrumental modeling complex for studying control processes and dispositions of a complex dynamic object in a group is schematically shown in FIG. 1 and in its composition, respectively, contains:

- логический блок 1, имеющий 2 входа и выход, вход 1 логического блока 1 обеспечивает включение ИМК внешними средствами, вход 2 логического блока 1 подключен к выходу 1 блока контроля линеаризации передаточных характеристик 4, выход логического блока 1 подключен к входу 2 совмещенного блока 2, входу 3 всех (N+1) блоков коммутации ИМК (1-ый блок коммутации 6, … N-ый блок коммутации и «N+1»-ый блок коммутации 3), а также входу 1 блока памяти 9;- logical unit 1 having 2 inputs and an output, input 1 of logical unit 1 provides the inclusion of the IMC by external means, input 2 of logical unit 1 is connected to output 1 of the control unit of linearization of transfer characteristics 4, the output of logical unit 1 is connected to input 2 of combined unit 2, input 3 of all (N + 1) switching blocks of IMC (1st switching block 6, ... Nth switching block and “N + 1” switching block 3), as well as input 1 of memory block 9;

- совмещенные в едином блоке 2 блок диагностики 10, вычислитель 11 и преобразователь 12; совмещенный блок 2, имеющий 2 входа и выход, на вход 1 совмещенного блока 2 поступают данные из внешней среды, вход 2 совмещенного блока 2 подключен к выходу логического блока 1, выход совмещенного блока 2 подключен к входу 2 блока коммутации 3;- combined in a single block 2 diagnostic unit 10, the transmitter 11 and the Converter 12; combined unit 2 having 2 inputs and an output, input 1 of combined unit 2 receives data from the external environment, input 2 of combined unit 2 is connected to the output of logical unit 1, the output of combined unit 2 is connected to input 2 of switching unit 3;

- блок коммутации 3, имеющий 3 входа и выход, на вход 1 поступает внешний сигнал, вход 2 блока коммутации 3 подключен к выходу совмещенного блока 2, вход 3 блока коммутации 3 подключен к выходу логического блока 1, выход блока коммутации 3 подключен к входу блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4;- switching unit 3 having 3 inputs and an output, an external signal is input to input 1, input 2 of switching unit 3 is connected to the output of the combined unit 2, input 3 of switching unit 3 is connected to the output of logical unit 1, the output of switching unit 3 is connected to the input of the unit control and linearization of transfer characteristics 4;

- блок контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 имеет 1 вход и 2 выхода, вход блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 подключен к выходу блока коммутации 3, выход 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 подключен к трем входам: входу 2 логического блока 1, к входу 2 1-ого совмещенного блока 5 и к входу 3 1-ого блока коммутации 6, на выход 2 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 выводятся результаты контроля и линеаризации передаточных характеристик;- the control and linearization block of the transfer characteristics 4 has 1 input and 2 outputs, the input of the control and linearization block of the transfer characteristics 4 is connected to the output of the switching unit 3, the output 1 of the control and linearization block of the transfer characteristics 4 is connected to three inputs: input 2 of logical block 1, to the input 2 of the 1st combined unit 5 and to the input 3 of the 1st switching unit 6, the output 2 of the control unit and linearization of the transfer characteristics 4 displays the results of the control and linearization of the transfer characteristics;

- n совмещенных блоков 5, также включающих (каждый) в своем составе блок диагностики 10, вычислитель 11 и преобразователь 12; совмещенный блок 5 имеет (каждый) 2 входа и 1 выход, на вход 1 совмещенного блока 5 поступают данные из внешней среды, вход 2 совмещенного блока 5 подключен к выходу 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4, выход совмещенного блока 5 подключен к входу 1 блока коммутации 6;- n combined blocks 5, also including (each) in its composition a diagnostic unit 10, a calculator 11 and a converter 12; combined unit 5 has (each) 2 inputs and 1 output, input 1 of combined unit 5 receives data from the external environment, input 2 of combined unit 5 is connected to output 1 of the control unit and linearization of transfer characteristics 4, the output of combined unit 5 is connected to input 1 switching unit 6;

- n блоков коммутации 6, имеющих каждый по 3 входа и 1 выход, вход 1 блока коммутации 6 подключен к выходу совмещенного блока 5, на вход 2 блока коммутации 6 поступает внешний сигнал, вход 3 блока коммутации 6 подключен к выходу 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 и выходу логического блока 1, выход блока коммутации 6 подключен к блоку контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 7;- n switching units 6, each having 3 inputs and 1 output, input 1 of switching unit 6 is connected to the output of the combined unit 5, an external signal is input to input 2 of switching unit 6, input 3 of switching unit 6 is connected to output 1 of the control and linearization unit transfer characteristics 4 and the output of the logical unit 1, the output of the switching unit 6 is connected to the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7;

- n блоков контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 7, имеющих каждый 1 вход и 2 выхода, вход блока контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 7 подключен к выходу блока коммутации 6, выход 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 7 подключен к входу счетчика 8, на выход 2 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 7 выводятся результаты контроля и линеаризации передаточных характеристик;- n control units and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7 having each 1 input and 2 outputs, the input of the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7 is connected to the output of the switching unit 6, the output 1 of the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7 is connected to the input of the counter 8, the output 2 of the control unit and linearization of the transfer characteristics 7 displays the results of the control and linearization of the transfer characteristics;

- n счетчиков 8, имеющих каждый вход и выход, вход счетчика 8 подключен к выходу 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 7, выход счетчика 8 подключен к входу 1 блока памяти 9;- n counters 8 having each input and output, the input of the counter 8 is connected to the output 1 of the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7, the output of the counter 8 is connected to the input 1 of the memory unit 9;

- блок памяти 9, имеющий n+1 входов и 1 выход, входы блока памяти 9 от входа 1 до входа n, соответственно, подключены к выходам счетчиков 8;- a memory unit 9 having n + 1 inputs and 1 output, the inputs of the memory unit 9 from input 1 to input n, respectively, are connected to the outputs of counters 8;

- блок диагностики 10 имеет вход и выход, вход блока диагностики 10 соответствует входу 1 совмещенного блока 2 (5), выход блока диагностики 10 подключен к входу 2 вычислителя 11;- the diagnostic unit 10 has an input and output, the input of the diagnostic unit 10 corresponds to the input 1 of the combined unit 2 (5), the output of the diagnostic unit 10 is connected to the input 2 of the calculator 11;

- вычислитель 11 имеет 2 входа и 1 выход, вход 1 вычислителя 11 соответствует входу 2 совмещенного блока 2 (5), вход 2 вычислителя 11 подключен к выходу блока диагностики 10, выход вычислителя 11 подключен к входу преобразователя 12;- the computer 11 has 2 inputs and 1 output, the input 1 of the computer 11 corresponds to the input 2 of the combined unit 2 (5), the input 2 of the computer 11 is connected to the output of the diagnostic unit 10, the output of the computer 11 is connected to the input of the Converter 12;

- преобразователь 12 имеет вход и выход, вход преобразователя 12 подключен к выходу вычислителя 11, выход преобразователя 12 соответствует выходу совмещенного блока 2 (5).- the converter 12 has an input and an output, the input of the converter 12 is connected to the output of the calculator 11, the output of the converter 12 corresponds to the output of the combined unit 2 (5).

В научно-технической литературе не обнаружено технических решений с указанными существенными признаками, что позволяет сделать вывод о его новизне. Не были обнаружены и устройства, в которых поставленная цель достигалась бы всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о достаточном уровне предложения при оформлении представленной полезной модели.In the scientific and technical literature, no technical solutions with the indicated essential features were found, which allows us to conclude that it is new. No devices were found in which the goal would be achieved by the entire newly introduced set of essential features, which allows us to conclude that there is a sufficient level of supply in the design of the presented utility model.

Инструментально-моделирующий комплекс исследования процессов управления и диспозиции сложного динамического объекта в группе поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема функционально самостоятельного компонента ИМК. На фиг. 2 приведено содержание совмещенного блока, который, в свою очередь, включает блок диагностики, вычислитель и преобразователь. На фиг. 3, 4, соответственно, представлено построение устройства для моделирования многоканальных преобразователей в целом (из однотипных компонентов). На фиг. 5 представлена функциональная схема с уточнением новой связи с внешними блоками (счетчики или логическое устройство) по отношению к ранее известному блоку контроля линеаризации передаточных характеристик. На фиг. 6 показан наглядный пример гибридного робототехнического комплекса для соответствующей диагностики его состояния [14]. На фиг. 7 представлено многоканальное устройство матричной структуры с обратной связью как одна из простейших реализаций указанного вычислителя 11.The instrumental modeling complex for studying control processes and dispositions of a complex dynamic object in a group is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a structural diagram of a functionally independent component of IMC. In FIG. 2 shows the contents of a combined unit, which, in turn, includes a diagnostic unit, a calculator, and a converter. In FIG. 3, 4, respectively, the construction of a device for modeling multichannel converters as a whole (from the same components) is presented. In FIG. 5 is a functional diagram clarifying a new connection with external units (counters or logic device) in relation to the previously known control unit for linearizing transfer characteristics. In FIG. 6 shows a clear example of a hybrid robotic complex for the corresponding diagnosis of its condition [14]. In FIG. 7 shows a multi-channel feedback matrix structure device as one of the simplest implementations of said calculator 11.

Конструктивная сущность базового фрагмента интеллектного стенда отражает двухуровневую структуру управления на базе оператора межуровневого перехода [4, 5, 9] при подготовке к наступлению критических событий [6], которое сводится к реализации принципа неокончательного принятия решения при оценивании ожидаемого воздействия в различных режимах работы показанной совокупности фрагментов оснащенного интеллектного стенда. Однако функциональные возможности ИМК подразумевают также и многоуровневую иерархию процессов управления, сводимую, в конечном итоге, к указанной двухуровневой схеме при заданной диспозиции СДО в группе. То есть ИМК формализует взаимосвязь сенсорной и поведенческой составляющих интеллектного управления СДО в группе [4, 9, 13]; более того - основной замысел представленной полезной модели направлен на описание двухуровневой структуры, где верхний «слой» отражает «интересы» группы, а нижний - попарные «ассоциации»; и которая соответствует каждому СДО в определенной диспозиции.The constructive essence of the basic fragment of the intelligent stand reflects a two-level control structure based on the operator of the inter-level transition [4, 5, 9] in preparation for the onset of critical events [6], which reduces to the implementation of the principle of non-final decision making when evaluating the expected impact in various operating modes of the shown combination fragments of equipped intelligent stand. However, the functionality of the IMC also implies a multi-level hierarchy of control processes, which can be reduced, ultimately, to the indicated two-level scheme for a given disposition of LMS in the group. That is, IMC formalizes the relationship of sensory and behavioral components of the intelligent control of SDO in the group [4, 9, 13]; moreover, the main concept of the presented utility model is aimed at describing a two-level structure, where the upper “layer” reflects the “interests” of the group, and the lower - pairwise “associations”; and which corresponds to each LMS in a specific disposition.

Инструментально-моделирующий комплекс исследования процессов управления и диспозиции сложного динамического объекта в группе работает в соответствии с описанием функционально самостоятельного (вне каскада) компонента в основных режимах работы устройства для моделирования процедуры распознавания сложного динамического объекта [2, 3].The instrumental-modeling complex for studying the control processes and dispositions of a complex dynamic object in a group works in accordance with the description of a functionally independent (outside the cascade) component in the main operating modes of the device for modeling the recognition procedure of a complex dynamic object [2, 3].

Предполагается, что в начальном состоянии логический блок 1 включается внешними средствами через вход 1 логического блока 1; далее происходит активация ИМК (с выхода логического блока 1 ко входу 2 совмещенного блока 2, входу 3 всех (N+1) блоков коммутации ИМК (1-ый блок коммутации 6, … N-ый блок коммутации 6 и «N+1»-ый блок коммутации 3), а также входу n+1 блока памяти 9). Совмещенный блок 2 включен, на вход 2 коммутатора 3 поступает сигнал с выхода совмещенного блока 2. На входы 2 блоков коммутации 6 поступают внешние сигналы.It is assumed that in the initial state, logical unit 1 is turned on by external means through input 1 of logical unit 1; further, the IMC is activated (from the output of logical block 1 to input 2 of combined block 2, input 3 of all (N + 1) switching blocks of IMC (1st switching block 6, ... Nth switching block 6 and "N + 1" - the 3rd switching unit 3), as well as the input n + 1 of the memory unit 9). The combined unit 2 is turned on, the input 2 of the combined unit 2 is fed to the input 2 of the switch 3. External signals are received at the inputs of the 2 switching units 6.

В частности, для рассматриваемых режимов работы, ИМК обеспечивает, соответственно, - задействование по отношению к внешнему (по необходимому количеству каналов) сигналу, через совмещенный блок 2 (5) и коммутатор 3 (6) - функционирование интеллектного стенда в целом по штатному режиму работы устройства Титова В.Б. для контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей, см. фиг. 1-4 [2, 3]; нештатный режим работы устройства для контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей является ключевым по функциональному предназначению предлагаемого устройства, переход в который (режим работы) происходит после превышения порогового числа срабатывания счетчика числа переключений (либо однократного срабатывания в случае верхнего «слоя» - выход 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4); искомыми выходными данными для блока памяти 9 (каскада) являются показания счетчиков 8, а также блоков контроля и линеаризации передаточных характеристик многоканальных преобразователей 7.In particular, for the considered operating modes, the IMC provides, respectively, - activation with respect to the external (in the required number of channels) signal, through the combined unit 2 (5) and switch 3 (6) - the functioning of the intelligent stand as a whole according to the standard operating mode devices Titova V.B. for monitoring and linearizing the transfer characteristics of multichannel converters, see FIG. 1-4 [2, 3]; the abnormal operating mode of the device for monitoring and linearizing the transfer characteristics of multichannel converters is key for the functional purpose of the proposed device, the transition to which (operating mode) occurs after exceeding the threshold number of operation of the counter of the number of switchings (or a single operation in the case of the upper “layer” - output of 1 block control and linearization of transfer characteristics 4); the desired output data for the memory block 9 (cascade) are the readings of the counters 8, as well as the control and linearization blocks of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7.

В случае срабатывания блока 4 происходит переключение режимов работы блоков ИМК и задача обнаружения (идентификации) на данном этапе для соответствующих подключенных каналов считается выполненной: при переключении режимов работы с выхода 1 блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4 поступает сигнал на вход 2 логического блока 1, вход 2 совмещенного блока 5, вход 3 блока коммутации 6; также, по решению логического блока 1 поступает сигнал на входы 3 других блоков коммутации 6, в результате чего один или несколько из компонентов нижнего «слоя» начинает работу с совмещенным блоком 5 и исследуемый внешний сигнал поступает на вход 1 блока коммутации 3 и далее на вход блока контроля и линеаризации передаточных характеристик 4.In the case of operation of block 4, the operating modes of the IMC blocks are switched and the detection (identification) task at this stage for the corresponding connected channels is considered to be completed: when switching operating modes from output 1 of the control unit and linearization of the transfer characteristics 4, a signal is input to input 2 of logical block 1, input 2 of combined unit 5, input 3 of switching unit 6; also, by the decision of logical unit 1, a signal is supplied to the inputs 3 of other switching units 6, as a result of which one or more of the components of the lower “layer” starts working with the combined unit 5 and the studied external signal is fed to input 1 of switching unit 3 and then to input control unit and linearization of transfer characteristics 4.

В случае превышения порога срабатывания счетчика 8 происходит останов ИМК и задача обнаружения (идентификации) на данном этапе для соответствующих каналов считается завершенной.In case the counter threshold 8 is exceeded, the BCI stops and the detection (identification) task at this stage for the corresponding channels is considered completed.

В ИМК приведены выход блока памяти 9 и в определенном смысле соответствующие ему входы совмещенных блоков 2 (5), а именно - вход 1 вычислителя 11; однако в рамках рассматриваемого технического решения полезной модели данные функциональные связи могут быть реализованы и внешними программно-аппаратными средствами.The IMC shows the output of the memory block 9 and, in a certain sense, the inputs of the combined blocks 2 (5) corresponding to it, namely, input 1 of the calculator 11; however, within the framework of the technical solution of the utility model under consideration, these functional relationships can also be implemented by external software and hardware.

Таким образом, о наличии угроз и уровне опасности в среде функционирования надсистемы представляется возможным судить по степени проявления искомого свойства в процессе функционирования описанного каскада, обеспечивающего упреждение в принципе возможных ситуаций сложного (составного) воздействия на моделируемый объект в рамках интеллектного стенда при переключении заданных режимов управления в группе с необходимой диспозицией для исследуемого процесса управления внешними средствами (исходя из необходимого и достаточного количества СДО в группе для достижения потенциальной сложности реализуемых режимов управления), с требуемым качеством в случае возникновения явлений, близких, по сути, к статистически необратимым преобразованиям [3, 10, 11, 14].Thus, it seems possible to judge the presence of threats and the level of danger in the environment of the functioning of the supersystem by the degree of manifestation of the desired property during the operation of the described cascade, which ensures that in principle there are possible situations of complex (compound) impact on the simulated object within the framework of an intelligent stand when switching the specified control modes in the group with the necessary disposition for the studied process of managing external means (based on the necessary and sufficient number va DLS group to attain the potential complexity implemented control mode), with the required quality in the case of events, close, in fact, statistically irreversible transformations [3, 10, 11, 14].

Так, опасности функционирования проявляются при возникновении дестабилизирующих факторов в ходе выполнения отдельных и конкретных функциональных операций разрабатываемых авиакосмических комплексов [4, 8, 9, 11-14]. По мере накопления информации о дестабилизирующих факторах, возникших в ходе таковых операций при подготовке к наступлению критических событий [7, 10, 13], появляется актуальная возможность оценки показателя частоты дестабилизирующих факторов по накопленным (в процессе проведения продолжающихся комплексных экспериментальных исследований интеллектуального управления) статистическим данным [3, 10-13, 15].So, the dangers of functioning are manifested when destabilizing factors occur during individual and specific functional operations of the developed aerospace complexes [4, 8, 9, 11-14]. With the accumulation of information about destabilizing factors that occurred during such operations in preparation for the onset of critical events [7, 10, 13], there is an urgent opportunity to estimate the frequency indicator of destabilizing factors from the accumulated (in the course of ongoing comprehensive experimental studies of intelligent control) statistical data [3, 10-13, 15].

Под статистической оценкой показателя частоты воздействия понимается числовое значение данного показателя, вычисленное по результатам наблюдений за указанными операциями на базе указанного оператора межуровневого перехода. В качестве практически возможного к реализации (и уже реализованного в серии предшествовавших технических решений [1, 2, 3, 9, 11, 13]) использован подход, представляющий собой метод статистической оценки показателя частоты воздействия дестабилизирующих факторов [10]. Способ действия заявленного ИМК, реализующий оснащение интеллектного стенда посредством аппаратной реализации процедуры отрицательного отбора (основанной на применении алгоритма обнаружения аномалий искусственной иммунной системы), также сводится к реализации принципа неокончательного принятия решения при оценке ожидаемого воздействия путем подсчета числа переключений ранее описанного субблока выявления неисправностей [2, 3].Under the statistical evaluation of the indicator of the frequency of exposure refers to the numerical value of this indicator, calculated from the results of observations of these operations on the basis of the specified operator inter-level transition. As practically feasible for implementation (and already implemented in a series of previous technical solutions [1, 2, 3, 9, 11, 13]), an approach is used, which is a method of statistical estimation of an indicator of the frequency of exposure to destabilizing factors [10]. The method of operation of the declared IMC, which implements the equipment of an intelligent stand by means of hardware implementation of the negative selection procedure (based on the application of an algorithm for detecting anomalies of the artificial immune system), also reduces to the implementation of the principle of non-final decision-making in assessing the expected impact by counting the number of switching operations of the previously described sub-unit for detecting malfunctions [2 , 3].

Расчетный пример, в том числе и по приведенному содержанию новой полезной модели, полностью соответствует аналогу, рассмотренному в [2].A calculated example, including the given content of the new utility model, fully corresponds to the analogue considered in [2].

Указанный пример был приведен в числе возможных предпосылок и вариантов статистической оценки показателя частоты воздействия дестабилизирующих факторов посредством предложенного ИМК. И представляется очевидным, что в предпочтительных вариантах выполнения могут быть сделаны изменения и модификации, не выходящие из объема настоящей полезной модели, с использованием большего числа уже описанных в формуле однотипных фрагментов каскада при сопряжении многоканальных преобразователей, а также посредством применения ряда иных во многом сходных статистических методов.This example was given among the possible prerequisites and options for statistical evaluation of the frequency of exposure to destabilizing factors by the proposed IMC. And it seems obvious that in the preferred embodiments, changes and modifications can be made without departing from the scope of the present utility model, using a larger number of the same type of fragments of the cascade already described in the formula when pairing multichannel converters, as well as using a number of other similar statistical statistics methods.

Список основных использованных источниковList of main sources used

1, А.С. №262494. Акопян Р.А., Агамалова М.А. Обучаемая матрица. "Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки", 1969, №6.1, A.S. No. 262494. Hakobyan R.A., Agamalova M.A. Learning matrix. "Discoveries, inventions, industrial designs, trademarks", 1969, No. 6.

2. А.С. №1675854, G05B 23/02. Устройство Титова В.Б. для контроля и линеаризации передаточных характеристик МКП. Титов В.Б., Русинов К.А., 1989.2. A.S. No. 1675854, G05B 23/02. Device Titova V.B. to control and linearize the transmission characteristics of the MCP. Titov V.B., Rusinov K.A., 1989.

3. Патент РФ на полезную модель №61044.7 МПК G05B 23/02. Устройство для моделирования процедуры распознавания СДО. Рожнов А.В., Бурлака А.И., Кублик Е.И., Белавкин П.А., Щитов А.Ю. Приор. 16.11.06 г. Зарег. 10.02.07.3. RF patent for utility model No. 61044.7 IPC G05B 23/02. A device for modeling the recognition procedure of DLS. Rozhnov A.V., Burlaka A.I., Kublik E.I., Belavkin P.A., Shchitov A.Yu. Prior. November 16, 2006 Zareg. 02/10/07.

4. Язык схем радикалов. Методы и алгоритмы / под ред. А.В. Чечкина и А.В. Рожнова. - М.: Радиотехника, 2008.4. The language of radical schemes. Methods and Algorithms / Ed. A.V. Chechkina and A.V. Rozhnova. - M.: Radio Engineering, 2008.

5. Радченко А.Н. Моделирование основных механизмов мозга, Л.: Наука, 1968.5. Radchenko A.N. Modeling of the basic mechanisms of the brain, L .: Nauka, 1968.

6. Крапивин В.Ф. О теории живучести сложных систем. - М.: Наука, 1978.6. Krapivin V.F. On the theory of survivability of complex systems. - M.: Science, 1978.

7. М. Крэйн, О. Леуман. Введение в регенеративный метод анализа моделей. - М.: Наука, 1982.7. M. Crane, O. Leuman. Introduction to the regenerative method of model analysis. - M.: Science, 1982.

8. Васильев В.Α., Мухин В.И. Стратегическая оборонная инициатива и эшелонированная противоракетная оборона США. - М., МО СССР, 1990.8. Vasiliev V.Α., Mukhin V.I. U.S. strategic defense initiative and layered missile defense. - M., Ministry of Defense of the USSR, 1990.

9. Васильев C.H., Жерлов А.К., Федосов Е.А., Федунов Б.Е. Интеллектное управление динамическими системами. - М.: Физматлит, 2000.9. Vasiliev C.H., Zherlov A.K., Fedosov E.A., Fedunov B.E. Intelligent control of dynamic systems. - M .: Fizmatlit, 2000.

10. Электромагнитная совместимость и имитационное моделирование инфокоммуникационных систем. - М.: Радио и связь, 2002.10. Electromagnetic compatibility and simulation of information and communication systems. - M.: Radio and Communications, 2002.

11. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Облик перспективных бортовых РЛС: возможности и ограничения. - М.: ИПРЖР, 2002.11. Kanaschenkov A.I., Merkulov V.I., Samarin O.F. The appearance of promising airborne radars: capabilities and limitations. - M .: IPRZhR, 2002.

12. Полоус А.И., Волков А.Г. Интеллектуальные методы и модели диагностирования РТС.- М.: В А РВСН имени Петра Великого, 2005.12. Polous A.I., Volkov A.G. Intelligent methods and models of diagnosing RTS.- M .: V A Strategic Missile Forces named after Peter the Great, 2005.

13. Искусственные иммунные системы и их применение /под ред. Д. Дасгупты. Пер. с англ. под ред. А.А. Романюхи. - М.: Физматлит, 2006.13. Artificial immune systems and their use / ed. D. Dasgupta. Per. from English under the editorship of A.A. Romance. - M .: Fizmatlit, 2006.

14. Soichiro Tsuda, Klaus-Peter Zauner, Yukio-Pegio Gunji. Robot Control: From Silicon Circuitry to Cells. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006, pp.20-32.14. Soichiro Tsuda, Klaus-Peter Zauner, Yukio-Pegio Gunji. Robot Control: From Silicon Circuitry to Cells. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006, pp. 20-32.

15. Гетман M.B., Раскин А.В. Военный космос: без грифа "секретно". - М.: Русские витязи, 2008.15. Getman M.B., Raskin A.V. Military space: without the heading "secret." - M .: Russian Knights, 2008.

Claims

Instrument-modeling complex for research of control processes and dispositions of a complex dynamic object in a group, containing combined blocks, switching blocks, control blocks and linearization of transfer characteristics of multichannel converters, characterized in that the device additionally includes a logical block, diagnostic blocks, calculators, converters, counters and a memory unit; logical unit 1 having 2 inputs and an output, input 1 of logical unit 1 provides the inclusion of the IMC by external means, input 2 of logical unit 1 is connected to output 1 of the control unit for linearization of transfer characteristics 4, the output of logical unit 1 is connected to input 2 of combined unit 2, input 3 of all (N + 1) switching blocks of the IMC (1st switching block 6, ... Nth switching block and "N + 1" switching block 3), as well as input 1 of memory block 9; -combined in a single block 2 diagnostic unit 10, calculator 11 and converter 12; combined unit 2 having 2 inputs and an output, input 1 of combined unit 2 receives data from the external environment, input 2 of combined unit 2 is connected to the output of logical unit 1, the output of combined unit 2 is connected to input 2 of switching unit 3; - switching unit 3 having 3 inputs and an output, an external signal is input to input 1, input 2 of switching unit 3 is connected to the output of the combined unit 2, input 3 of switching unit 3 is connected to the output of logical unit 1, the output of switching unit 3 is connected to the input of the unit control and linearization of transfer characteristics 4; - the control and linearization block of the transfer characteristics 4 has 1 input and 2 outputs, the input of the control and linearization block of the transfer characteristics 4 is connected to the output of switching unit 3, the output 1 of the control and linearization block of transfer characteristics 4 is connected to three inputs: input 2 of logical block 1, to the input 2 of the 1st combined unit 5 and to the input 3 of the 1st switching unit 6, the output 2 of the control and linearization of the transfer characteristics 4 displays the results of the control and linearization of the transfer characteristics; -n combined blocks 5, also including (each) in its composition a diagnostic unit 10, a calculator 11 and a converter 12; combined unit 5 has (each) 2 inputs and 1 output, input 1 of combined unit 5 receives data from the external environment, input 2 of combined unit 5 is connected to output 1 of the control unit and linearization of transfer characteristics 4, the output of combined unit 5 is connected to input 1 switching unit 6; - n switching units 6, each having 3 inputs and 1 output, input 1 of switching unit 6 is connected to the output of the combined unit 5, an external signal is input to input 2 of switching unit 6, input 3 of switching unit 6 is connected to output 1 of the control and linearization unit transfer characteristics 4 and the output of the logical unit 1, the output of the switching unit 6 is connected to the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7; -n control and linearization blocks of the transfer characteristics of multi-channel converters 7 having each 1 input and 2 outputs, the input of the control and linearization of the transfer characteristics of multi-channel converters 7 is connected to the output of the switching unit 6, the output 1 of the control and linearization of the transfer characteristics of multi-channel converters 7 is connected to the input of the counter 8, the output 2 of the control unit and linearization of the transfer characteristics 7 displays the results of the control and linearization of the transfer characteristics; - n counters 8 having each input and output, the input of the counter 8 is connected to the output 1 of the control unit and linearization of the transfer characteristics of the multi-channel converters 7, the output of the counter 8 is connected to the input 1 of the memory unit 9; - a memory unit 9 having n + 1 inputs and 1 output, the inputs of the memory unit 9 from input 1 to input n are respectively connected to the outputs of counters 8; - the diagnostic unit 10 has an input and output, the input of the diagnostic unit 10 corresponds to the input 1 of the combined unit 2 (5), the output of the diagnostic unit 10 is connected to the input 2 of the calculator 11; - the computer 11 has 2 inputs and 1 output, the input 1 of the computer 11 corresponds to the input 2 of the combined unit 2 (5), the input 2 of the computer 11 is connected to the output of the diagnostic unit 10, the output of the computer 11 is connected to the input of the Converter 12; the converter 12 has an input and an output, the input of the converter 12 is connected to the output of the calculator 11, the output of the converter 12 corresponds to the output of the combined unit 2 (5).