RU2718969C1 - Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления - Google Patents

Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления Download PDF

Info

Publication number
RU2718969C1
RU2718969C1 RU2019121327A RU2019121327A RU2718969C1 RU 2718969 C1 RU2718969 C1 RU 2718969C1 RU 2019121327 A RU2019121327 A RU 2019121327A RU 2019121327 A RU2019121327 A RU 2019121327A RU 2718969 C1 RU2718969 C1 RU 2718969C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
control points
bringing
orders
Prior art date
Application number
RU2019121327A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Викторович Калганов
Владислав Витальевич Касьянов
Николай Николаевич Тацышин
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority to RU2019121327A priority Critical patent/RU2718969C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2718969C1 publication Critical patent/RU2718969C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/06—Arrangements for sorting, selecting, merging, or comparing data on individual record carriers
    • G06F7/08—Sorting, i.e. grouping record carriers in numerical or other ordered sequence according to the classification of at least some of the information they carry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при исследовании качества и эффективности функционирования систем управления, а также для моделирования процессов в системе управления различного назначения. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. Такой результат достигается за счет устройства для моделирования процесса функционирования системы управления, содержащего: блок ввода исходных данных; блок построения цепочек доведения информации от источника к получателю; блок определения надежности функционирования цепочки; блок расчета вероятности функционирования пунктов управления; блок расчета технической готовности; блок учета передачи информации между смежными пунктами управления; блок доведения приказов до пунктов управления; блок расчета времени обработки; блок расчета времени передачи; блок расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления; блок вывода результатов моделирования. 1 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при исследовании качества и эффективности функционирования систем управления, а также для моделирования процессов в система управления различного назначения.
Известны своим практическим использованием устройства, для моделирования систем массового обслуживания, содержащие: генератор, формирователь входного потока импульсов, регистр сдвига, шифратор, счетчик, блок статистической обработки.
Недостатком данного типа устройств является сравнительно медленное моделирование реальных процессов функционирования систем.
Наиболее близким по технической сущности является (SU №1418740 1988 г.) устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее: генераторы входных требований, наборное поле, реверсивные счетчики, которых через логические элементы И соединены с генераторами требований, регистр управляющего слова, дешифратор.
Применение подобных устройств ограничивается функциональными возможностями устройства, не позволяющими производить вычисление значения основного показателя эффективности функционирования систем управления, в качестве которого принимается вероятность своевременного доведения приказов до пунктов управления (PК).
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего на основе исходных данных производить расчет значения вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления (PК).
Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство содержащее: генераторы входных требований, наборное поле, реверсивные счетчики, которых через логические элементы И соединены с генераторами требований, регистр управляющего слова, дешифратор, введены блок ввода исходных данных; блок построения цепочек доведения информации от источника к получателю; блок определения надежность функционирования цепочки; блок расчета вероятности функционирования пунктов управления; блок расчета технической готовности; блок учета передачи информации между смежными пунктами управления; блок доведения приказов до пунктов управления; блок расчета времени обработки; блок расчета времени передачи; блок расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления; блока вывода результатов моделирования, при этом выход блока ввода исходных данных (1) соединен со входом блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2) и входом блок расчета времени обработки (5), выход блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2) соединен со входом блока учета передачи информации между смежными пунктами управления (4) и входом блока расчета технической готовности (3), выход которого соединен со входом блока расчета вероятности функционирования пунктов управления (6), выход блока расчета вероятности функционирования пунктов управления (6) соединен с первым входом блока определения надежность функционирования цепочки (8), выход блока учета передачи информации между смежными пунктами управления (4) соединен со вторым входом блока определения надежность функционирования цепочки (8), выход которого соединен с первым входом блока доведения приказов до пунктов управления (9), выход блока расчета времени обработки (5) соединен со входом блока расчета времени передачи (7), выход которого соединен со вторым входом блока доведения приказов до пунктов управления (9), выход блока доведения приказов до пунктов управления (9) соединен со входом блока расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления (10), выход которого соединен со входом блока вывода результатов моделирования (11).
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен возможный вариант построения устройства для моделирования процесса функционирования системы управления, который содержит:
1. блок ввода исходных данных;
2. блок построения цепочек доведения информации от источника к получателю;
3. блок расчета технической готовности;
4. блок учета передачи информации между смежными пунктами управления;
5. блок расчета времени обработки;
6. блок расчета вероятности функционирования пунктов управления;
7. блок расчета времени передачи;
8. блок определения надежности функционирования цепочки;
9. блок доведения приказов до пунктов управления;
10. блок расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления;
11. блок вывода результатов моделирования.
Работает устройство для моделирования процесса функционирования системы управления следующим образом: в блок ввода исходных данных, вводят следующие параметры:
Figure 00000001
- время функционирования пунктов управления в соответствии с предназначением; Т - обще время нахождения пунктов управления, на дежурстве; L - количество каналов связи между ƒ и ƒ+1 элементами систем пунктов управления;
Figure 00000002
- вероятность доведения сигнала по 1-му каналу связи;
Figure 00000003
- вероятность сохранения ƒ-го пункта управления при воздействии по нему; Fz - количество пунктов управления в z-ой цепочке; Tmp - требуемое время доведения приказов; значение - α; значение - β; Aƒ (Aƒ,ƒ+1) - минимально возможное время обработки (передачи) приказов; Bƒ (Bƒ,ƒ+1) - максимально возможное время обработки (передачи) приказов. После в блоке построения цепочек доведения информации от источника к получателю, происходит построение графа и на основе его анализа, строятся возможные цепочки доведения информации от источника к получателю. Цепочки доведения приказов строятся для каждой пары главный управляющий пункт - промежуточный пункт управления, цепочка считается новой и принимается для дальнейшего рассмотрения, если в ней есть хотя бы один промежуточный пункт управления, отличающий ее от предыдущих.
В блоке расчета технической готовности происходит определение значения коэффициента технической готовности, в соответствии с выражением:
Figure 00000004
где,
Figure 00000005
- время функционирования пунктов управления в соответствии с предназначением.
T - обще время нахождения пунктов управления, на дежурстве.
После, в блоке учета передачи информации между смежными пунктами управления происходит расчет вероятности передачи информации между смежными пунктами управления с учетом организованных между ними физических сред по которым передается сигнал
Figure 00000006
в соответствии с выражением:
Figure 00000007
где, L - количество каналов связи между ƒ и ƒ+1 элементами систем пунктов управления;
Figure 00000008
- вероятность доведения сигнала по 1-му каналу связи.
В блоке расчета времени обработки происходит определение значения времени обработки приказов на пункте управления, с учетом времени работы аппаратуры по обработке введенной в нее информации. Времена обработки приказов на пунктах управления и времена передачи приказов между пунктами управления подчинены β - распределению в интервале от минимального, до максимального значения времени. На основе определения параметров β - распределения и определений значений минимального и максимального времени обработки и передачи приказов определяются математические ожидания и дисперсии времени обработки и передачи приказов на каждом пункте управления входящим в выбранную цепочку в соответствии со следующими выражениями:
Figure 00000009
где, Aƒ (Aƒ,ƒ+1) - минимально возможное время обработки (передачи) приказов;
Bƒ (Bƒ,ƒ+1) - максимально возможное время обработки (передачи) приказов.
После, в блоке расчета вероятности функционирования пунктов управления происходит расчет значения вероятности функционирования пунктов управления в соответствии со своим предназначением (Рƒ), в соответствии с выражением:
Figure 00000010
где,
Figure 00000011
- вероятность сохранения ƒ-го пункта управления при воздействии по нему.
Figure 00000012
- коэффициент технической готовности;
В блоке расчета времени передачи рассчитывается среднее время доведения приказов по выбранной цепочке, в соответствии с выражением:
Figure 00000013
рассчитывается дисперсия времени доведения приказов, в соответствии с выражением:
Figure 00000014
после чего рассчитывается вероятность доведения приказов по z-ой цепочки за Tmp, в соответствии с выражением:
Figure 00000015
После, в блоке определения надежность функционирования цепочки рассчитывается вероятность доведения приказов до пунктов управления по рассматриваемой цепочке
Figure 00000016
в соответствии с выражением:
Figure 00000017
где, Pƒ - вероятность функционирования пунктов управления в соответствии со своим предназначением (ƒ - порядковый номер пункта управления в цепочке);
Pƒ,ƒ+1 - вероятность передачи информации между ƒ и ƒ+1 пунктами управления (PFz,Fz+1=1);
Fz - количество пунктов управления в z-ой цепочке.
В блоке доведения приказов до пунктов управления происходит расчет и оценивание значения вероятности доведения приказов по z-ой цепочки за время не превышающее Tmp, которое определяется с учетом времени обработки приказов на пунктах управления и времени передачи их между ними, в соответствии с выражением:
Figure 00000018
где, z - номер цепочки доведения;
Figure 00000019
- вероятность доведения приказов до пунктов управления по рассматриваемой цепочке;
Figure 00000020
- вероятность того, что время передачи приказов по z-й цепочки не превысит Tmp;
Tmp - требуемое время доведения приказов.
В блоке расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления происходит расчет значения вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления по всем возможным цепочкам доведения приказов в системе управления, в соответствии с выражением:
Figure 00000021
где, Z - количество цепочек доведения приказов в системе управления;
Tmp - время, за которое необходимо довести приказ от управляющих пунктов управления до конечных пунктов управления.
После чего, с помощью блока вывода результатов моделирования, выводиться рассчитанное значение показателя PК.
При моделировании процесса функционирования системы управления, введены следующие допущения:
- времена обработки приказов на пунктах управления и времена передачи приказов между пунктами управления подчинены β - распределению в интервале от минимального, до максимального значения времени;
- суммарное время доведения приказов по выделенной цепочке распределено по нормальному закону распределения;
- вероятность сохранения ƒ-го пункта управления при воздействии по нему для условий мирного времени равна единице;
- время функционирования пунктов управления в соответствии с предназначением, определяется с учетом времен проведения технического обслуживания и устранения неисправностей, влияющих на процесс функционирования.
Указанная последовательность моделирования процесса функционирования системы управления реализуется следующим образом. При запуске устройства от внешнего источника, не показанного на чертеже, в блок ввода исходных данных (1), вводят следующие параметры:
Figure 00000022
- время функционирования пунктов управления в соответствии с предназначением; Т - общее время нахождения пунктов управления, на дежурстве; L - количество каналов связи между ƒ и ƒ+1 элементами систем пунктов управления;
Figure 00000023
- вероятность доведения сигнала по 1-му каналу связи;
Figure 00000024
- вероятность сохранения ƒ-го пункта управления при воздействии по нему; Fz - количество пунктов управления в z-ой цепочке; Tmp - требуемое время доведения приказов; значение - α; значение - β; Aƒ (Aƒ,ƒ+1) - минимально возможное время обработки (передачи) приказов; Bƒ (Bƒ,ƒ+1) - максимально возможное время обработки (передачи) приказов. Из блока ввода исходных данных (1) на вход блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2), подается 6 параметров:
Figure 00000025
; Т; L;
Figure 00000026
Figure 00000027
а на вход блока расчета времени обработки (5), подается 6 параметров: α; β; Bƒ (Bƒ,ƒ+1); Fz; Tmp; Aƒ (Aƒ,ƒ+1). Из блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2), на вход блока расчета технической готовности (3), подается 4 параметра: Fz;
Figure 00000028
Т. Из блока расчета технической готовности (3) на вход блока расчета вероятности функционирования пунктов управления (6), подается 3 параметра:
Figure 00000029
. Из блока расчета вероятности функционирования пунктов управления (6), на первый вход блока определения надежность функционирования цепочки (8) подается 2 параметра: Pƒ; Fz. Из блока определения надежность функционирования цепочки (8) на первый вход блока доведения приказов до пунктов управления (9) подается 1 параметр:
Figure 00000030
Из блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2), на вход блока учета передачи информации между смежными пунктами управления (4) подается 2 параметра: L;
Figure 00000031
. Из блока учета передачи информации между смежными пунктами управления (4) на второй вход блока определения надежность функционирования цепочки (8) подается 1 параметр: Pƒ,ƒ+1. Из блока расчета времени обработки (5) на вход блока расчета времени передачи (7) подается 6 параметров: M[tƒ]; M[tƒ,ƒ+1]; D[tƒ]; D[tƒ,ƒ+1]; Fz; Tmp. Из блока расчета времени передачи (7) на второй вход блока доведения приказов до пунктов управления (9) подается 2 параметра:
Figure 00000032
Из блока доведения приказов до пунктов управления (9) на вход блока расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления (10) подается 1 параметр: Pz, после чего результатом работы данного блока, является расчет параметра PК, который подается на вход блока вывода результатов моделирования (11).
Таким образом, благодаря введению новых элементов и связей достигается требуемый технический результат - расширение функциональных возможностей за счет расчета значения вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления (PК), характеризующей процесс функционирования системы управления.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. SU №855667 1981 г.
2. SU №1241251 1986 г.

Claims (1)

  1. Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления, содержащее: генераторы входных требований, наборное поле, реверсивные счетчики, которые через логические элементы И соединены с генераторами требований, регистр управляющего слова, дешифратор, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок ввода исходных данных; блок построения цепочек доведения информации от источника к получателю; блок определения надежности функционирования цепочки; блок расчета вероятности функционирования пунктов управления; блок расчета технической готовности; блок учета передачи информации между смежными пунктами управления; блок доведения приказов до пунктов управления; блок расчета времени обработки; блок расчета времени передачи; блок расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления; блок вывода результатов моделирования, при этом выход блока ввода исходных данных (1) соединен со входом блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2) и входом блок расчета времени обработки (5), выход блока построения цепочек доведения информации от источника к получателю (2) соединен со входом блока учета передачи информации между смежными пунктами управления (4) и входом блока расчета технической готовности (3), выход которого соединен со входом блока расчета вероятности функционирования пунктов управления (6), выход блока расчета вероятности функционирования пунктов управления (6) соединен с первым входом блока определения надежности функционирования цепочки (8), выход блока учета передачи информации между смежными пунктами управления (4) соединен со вторым входом блока определения надежности функционирования цепочки (8), выход которого соединен с первым входом блока доведения приказов до пунктов управления (9), выход блока расчета времени обработки (5) соединен со входом блока расчета времени передачи (7), выход которого соединен со вторым входом блока доведения приказов до пунктов управления (9), выход блока доведения приказов до пунктов управления (9) соединен со входом блока расчета вероятности своевременного доведения приказов до пунктов управления (10), выход которого соединен со входом блока вывода результатов моделирования (11).
RU2019121327A 2019-07-08 2019-07-08 Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления RU2718969C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121327A RU2718969C1 (ru) 2019-07-08 2019-07-08 Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121327A RU2718969C1 (ru) 2019-07-08 2019-07-08 Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718969C1 true RU2718969C1 (ru) 2020-04-15

Family

ID=70277864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121327A RU2718969C1 (ru) 2019-07-08 2019-07-08 Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718969C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU855667A1 (ru) * 1979-12-18 1981-08-15 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Устройство дл моделировани систем массового обслуживани
SU1241251A1 (ru) * 1984-01-30 1986-06-30 Предприятие П/Я А-1081 Устройство дл моделировани систем массового обслуживани
SU1418740A1 (ru) * 1987-02-13 1988-08-23 Предприятие П/Я А-1081 Устройство дл моделировани систем массового обслуживани
US6009256A (en) * 1997-05-02 1999-12-28 Axis Systems, Inc. Simulation/emulation system and method
US8463589B2 (en) * 2006-07-28 2013-06-11 Synopsys, Inc. Modifying a virtual processor model for hardware/software simulation
US8644305B2 (en) * 2007-01-22 2014-02-04 Synopsys Inc. Method and system for modeling a bus for a system design incorporating one or more programmable processors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU855667A1 (ru) * 1979-12-18 1981-08-15 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Устройство дл моделировани систем массового обслуживани
SU1241251A1 (ru) * 1984-01-30 1986-06-30 Предприятие П/Я А-1081 Устройство дл моделировани систем массового обслуживани
SU1418740A1 (ru) * 1987-02-13 1988-08-23 Предприятие П/Я А-1081 Устройство дл моделировани систем массового обслуживани
US6009256A (en) * 1997-05-02 1999-12-28 Axis Systems, Inc. Simulation/emulation system and method
US8463589B2 (en) * 2006-07-28 2013-06-11 Synopsys, Inc. Modifying a virtual processor model for hardware/software simulation
US8644305B2 (en) * 2007-01-22 2014-02-04 Synopsys Inc. Method and system for modeling a bus for a system design incorporating one or more programmable processors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Solution algorithms for a nonhomogeneous multi-component inspection model
CN102033806B (zh) 一种实时嵌入式软件可靠性测试数据生成方法
EP3863223A1 (en) Method and device for training service quality evaluation model
Fauriat et al. Optimization of an aperiodic sequential inspection and condition-based maintenance policy driven by value of information
CN112200493A (zh) 一种数字孪生模型构建方法及装置
EP2797034A2 (en) Event analyzer and computer-readable storage medium
Zhang et al. Sample size and measurement occasion planning for latent change score models through Monte Carlo simulation 1
Kooli et al. Economic design of an attribute np control chart using a variable sample size
RU2573266C1 (ru) Способ мониторинга цифровых систем передачи и устройство, его реализующее
CN101454681B (zh) 被测试信号分析装置
CN107944193A (zh) 航电半实物仿真系统
CN116051037B (zh) 基于数据分析的项目进度监管系统
CN106249709A (zh) 动态的过程质量控制图和定龄维修联合设计优化控制方法
CN111415027A (zh) 构建件量预测模型的方法和装置
RU2718969C1 (ru) Устройство для моделирования процесса функционирования системы управления
Li et al. Quantitative analysis of a transfer production line with Andon
Jain et al. Maximum entropy analysis of bulk arrival retrial queue with second optional service and Bernoulli vacation
CN113904915A (zh) 一种基于物联网的电力通信智能故障分析方法及系统
Panagopoulos et al. Lean Six-Sigma in Aviation Safety: An implementation guide for measuring aviation system’s safety performance
CN106464481A (zh) 通信装置、通信方法以及程序
CN103903070A (zh) 应用系统资源需求测算系统
CN116360392A (zh) 一种剪切机的数字孪生模型故障预测方法、系统及设备
CN115758561A (zh) 一种飞机飞行模拟参数数据的生成方法
CN103778263A (zh) 地铁车辆数据采集处理的装置和方法
Maurya Performance analysis of Mx/(G1, G2)/1 retrial queueing model with second phase optional service and Bernoulli vacation schedule using PGF approach