SU1203538A1 - Устройство дл контрол радиоэлектронных объектов - Google Patents

Description

1ировани , выход генератора тактовых импульсов св зан с входом делител  частоты, управл ющие выходы которого соединены с синхровходами коммутатора , нормализатора, аналого-цифрового преобразовател , первого, второго и третьего блоков пам ти.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может бь1Ть использовано дл  оценки технического состо ни  контролируемого объекта в процессе эксплуатации.

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  за счет исключени  грубых ошибок измерени  и отказов сбойного характера, привод щих к искажению входной информации в параметрах.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграмма синхронизации работы блоков устройства.

Устройство содержит первьш элемент 1 И, коммутатор 2, нормализатор 3, 4, первый блок 5 пам ти, задатчик 6 коэффициентов экстрапол ции , блок 7 умножени , накапливающий сумматор 8, первьш ключ 9, задатчик 10 доверительных интервалов, первый блок 11 алгебраического суммировани , второй ключ 12, второй блок 13 пам ти, второй блок 14 алгебраического суммировани , третий ключ 15, третий блок 16 пам ти, первый элемент 17 сравнени , второй элемент 18 сравнени , четвертый ключ 19, задатчик 20 номиналов параметров,, третий блок 21 алгебраического суммировани , п тый ключ 22i задатчик 23 допусков, третий элемент 24 сравнени , элемент ИЛИ 25, второй элемент И 26, счетчик 27, дешифратор 28, блок 29 индикации, генератор 30 тактовых импульсов и делитель 31 частоты.

Устройство работает следующим образом .

Пусть устройство обслуживает L объектов, по каждому из которых контролируетс /т параметров. Работа устпервого , второго, третьего и п того ключей, задатчика коэффициента экстрапол ции , задатчика доверительных интервалов, задатчика номиналов параметров и задатчика допусков, а также второго элемента И, дешифратора и блока индикации.

ройства осуществл етс  в реальном масштабе времени, циклически с периодом опроса объектов Тд . В свою оче- ,редь, каждый из периодов Т состоит

из периодов опроса параметров , j TTm . Таким образом, каждый j -и параметр 6 -го объекта, I 1,L , кон- . тролируетс  с периодом Т , что следует считать единичным измерением.

Таким образом, контроль множества

объектов и параметров реализуетс  , с использованием принципа временного разделени . Управл ющие сигналы с выхода, делител  31 частоты включают сигналы- А, , А , , определ ющие номер объекта, сигналы С, -- Сд , определ ющие номер параметра, сигналы 5;, , 5 н 5за определ ющие взаимодействие и функционирование отдельных блоков

устройства.

От датчиков параметров, характеризующих текущее техническое состо ние объектов, электрические сигналы В аналоговой форме поступают на коммутатор 2, которьш обеспечивает поочередное подключение электрических сигналов от каждого из объектов и представл ет собой электронный коммутатор , состо щий из L (по числу

объектов) схем электронной селекции на три входа кажда , причем первые их входы посто нно соединены с объектами , вторые входы циклически пооче- педно спрашиваютс  управл ющими сигналами А, , Aj , . .., А „ формируемыми генератором 30 и делителем 31 и указывакицими номер объекта, треть и- входы опрашиваютс  управл ющими сиг-, налами 5, и непосредственно определ ют момент объема аналоговых величин с датчиков. Таким образом, с выхода коммутатора 2 на нормализатор 3 в любой момент времени могут посту ,3

пать электрические сигналы только от одного из контролируемых объектов Нормализатор 3 осуществл ет представление различных электрических величин контролируемых параметров объектов в определенный масштаб напр жени  посто нного тока и может быть реализован на операционном усилителе посто нного тока с измен емым коэффициентом усилени . Коэффициент усилени  усилител  автоматически устанавливаетс  сигналами Гс1 и определ етс  текущими номерами контролируемого объекта и параметра. Изменение коэффициента усилени  может быть достигнуто изм&нен ем номинала сопротивлени  резистора в цепи обратной св зи операционного усилител 

Напр жение с выхода поступает на АЦП, где преобразуетс  в цифровой код дл  исключени  (фильтрации) грубых ошибок измерени  и отказов сбойного характера. В основе этой операции лежит проверка каждого очередного результата измерени  параметра Ц.;, поступающего в виде двоичного кода с АЦП, на принадлежность его значени  к доверительному интервалу Llj , центр которого равен экстраполированному значению параметра Цi э Эта проверка осуществл етс  в элементах 17 и 18 с использованием следующих соотношений;

если ) то результат учитываетс , (1)

если Uj , то результат Исключаетс , (2). где и ,,; , - соответственно лева  и права  границы доверительного интервала параметра j , которые рас- считьшаютс  в блоках 11 и 14 в соответствии с выражени ми

liAi-Uj -u

.

Значени  полуинтервала по каждому из параметров в виде констант хран тс  в задатчике 10. Пред- варительньй расчет значений полуинтервалов i(J: производитс  путем учета трех основных источников ошибок: измерени  с дисперсией у) преобразовани  из аналоговой формы цифровую с дисперсией О

tlSJ 2

и экстрапол ции с дисперсией dj.

2035384

Счита , что суммарные ошибки распределены по нормальному закону с нулевым математическим ожиданием, среднеквадративное значение суммар- 5 ных ошибок определ етс  с помощью выражени 

d :-4dl:

nj , .

10

Дисперсии ошибок преобразовани  можно вычислить на основе известного соотношени 

.. 1

где П: - цена младшего разр да дл 

параметра j .

Дисперсию ошибок экстрапол ции на 20 основе (3) можно рассчитать с помощью соотношени 

1 ,2 2(N-0(%l) + 6P(NM)6f

,

N{M/-l)

()

где Р - число периодов измерений, на которое производитс  экстрапол ци  ; объем выборки результатов

измерений, на основе которой производитс  экстрапол ци . При экстрапол ции на один период () выражение (3) преобразуетс  к

35

виду

,г ,г 2(M-0(2N-0 + 6N Йр С..

N(N. -0

,

40 Значение полуинтервала выбираетс  таким, чтобы обеспечить веро тность попадани  очередного нймере- ни  внутри интервала, близкую к единице , AlJj . Дл  осуществлени 

45 предлагаемой фильтрации грубых сшибок измерени  рассчитываетс  экстраполированное значение параметра на момент времени, соответствующий моменту поступлени  очередного нового

50 результата измерени  данного параметра . Таким образом, врем  экстрапол ции равно периоду поступлени  результатов измерений. Расчет экстраполированных значений (/j производитс 

55 на основе соотношени  (3)

N

,

Up 2:a;-U;;

(5)

где cl, коэффицие -гг веса i -го измерени  N , N - 2;

j-jij - результат измерени  параметра j на момент времени и ; N - объем выборки результатов

измерений.

Коэффициенты а, хран тс  в блоке 6 Измеренные значени  параметров

в двоичном коде с блока 4 поступают в блок 5, где хран тс  в течение N смежных периодов измерений параметров . Значени  коэффициентов веса а, дл  выборки измерений объемом дл  линейной модели изменени  параметра при равноточных и рав Нодискретных измерени х рассчитываютс  из соотношени  (3)

Ч

а- (Nt2HNt3)-2i(4M + )HO| ;N( (N-2)

Рассчитанные экстраполированные значени  (J:, вьщаютс  на входы блоков 11 и 14, где производ тс  .вычислени  по выражению (3), Если очередной результат измерени  удовлетвор ет условию (1), то он пропускаетс  на выход и в дальнейшем используетс  -ДЛЯ оценки технического состо ни  объекта. Если же очередной результат удовлетвор ет условию (2), то результат из дальнейшей обработки исключаетс  и в счетчик 27 по данному параметру записываетс  1. Если 1 записана дважды в двух смежных периодах измерени , то по данному параметру формируетс  итоговое сообщение отказ, которое в виде уровн  напр жени  (тока) вьщаетс  в блок 29 дл  регистрации.

Значени  параметров в двоичной форме, удовлетвор ющие условию (1), поступают на блок 21, в котором в цифровой форме рассчитываютс  величины и знаки отклонений д; контроли ,

руемых параметров Uj от их номиналов JJ,j

i-AA,. ,,

Номинальные (эталонные) значени  по каждому из параметров поступают с задатчика 20, в котором хран тс  L Hi номинальных значений парамет- 1зов. Значени  отклонений А I G блока 21,поступают на элемент 24, который на основе сравнени  значений отклонений bj с пороговыми значени ми :: 1,2,,. позвол ет прин ть решение о текущем техническом состо нии объекта. В элементе 24 реализуетс  следующа  логика прин та  решений;

Об U1 й; - нормальньй режим работы ,

Л,Л; U2. режим Контроль, ,- режим Профилакти Э 5

ка-j . (г) - ремонт объекта.

Из данной сов.окупности решений в задатчике 23 хран тс  пороговые знаг

чени  отклонений л

по

1 3

каждому из контролируемых параметров .

Результат оценки состо ни  объектов по каждому контролируемому параметру в виде уровн  напр жени  (тока) выдаетс  и отображаетс  на табло блока 29.

Технический эффект от использовани  предлагаемого устройства заключаетс  в повьш1ении достоверности контрол  за счет уменьшени  количест- ва ошибочных решений, обусловленных , отказами сбойного характера, при учете грубых ошибок измерени  как частотного случа  таких отказов, поскольку интенсивность сбоев на 1-2 пор дка выше интенсивности устойчивых отказов.

) Шс

i

Ш.

(AhiC)

{AJ.IC}

,,A2,...At,....AL {Cj-Ct.C2,...,Cj....,Cm ф f

ДЗ-. /Х1Л ic

Запись /пекущего измерений S накопитель СчитыУание N из ерений и Stidava на ifMHojxumeab 7

Считывание доУерительнь t nmepSa/ioS на сумматоры ff, /

Ш а

границ интервала на э/ еменгт1г 1 сраёнени  (7, /8 Запись BbivucaettHbix границ предыдущего цикпа

I. Щ , П Гх

6flOKuS,S

блок 6

Вычисление зкстрапопираванного знауени  и быдача еао на cv Mamapii/ / /

CvumiiiSaHue коэффициентов Seca на уммомищель 7

Считывание этолонноео параметра ct/Mf arrjop t ffbidava отклонени  параметра на элемент сравнени  Z t

Ваокиго.гг g g 1 g Ш Ш1 R

Запись catHOfa сдол cvemvuft 27

.z6 т т , т .т т . т

Boidava и сравнение порогов с величиной отклонени  дешифраци  счетчика сбоев, /рормарование решени 

Б.оки щ i м 1 ш 1 жа-Ж11 2в,г9

фиг. Z

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее последовательно соединенные коммутатор, нормализатор и аналого-цифровой преобразователь, а также задатчик номиналов параметров, блок индикации, генератор тактовых импульсов и делитель частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, оно содержит первый, второй и третий блоки памяти, задатчик коэффициентов экстраполяции, блок умножения, накапливающий сумматор, первый, второй и третий блоки алгебраического суммирования, первый и второй элементы И, задатчик доверительных интервалов, первый, второй и третий элементы сравнения, задатчик допусков, первый, второй, третий, четвертый и пятый ключи, элементы ИЛИ, счетчик и дешифратор, выход аналогоцифрового преобразователя соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом записи первого блока памяти и информационными входами первого и второго элементов сравнения, установочные входы которых связаны с выходами второго и третьего блоков памяти, входы записи которых через соответственно второй и третий ключи подсоединены к выходам первого и второго блоков алгебраического суммирования, первые входы которых объединены и через последовательно соединенные первый ключ, накапливающий сумматор и блок умножения связаны с выходом первого блока памяти, вторые входы первого и второго блоков алгебраического суммирования также объединены и подключе ны к выходу задатчика доверительных интервалов, выход задатчика коэффициентов экстраполяции соединен с вторым входом блока умножения, первые входы первого и второго элементов сравнения связаны соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные второй элемент И, счет-, чик и дешифратор соединен с первым информационным входом блока индикации, второй информационный вход которого связан с выходом третьего элемента сравнения, установочный и информационный входы которого связаны соответственно с выходом задатчика допусков и через последовательно соединенные пятый ключ, третий блок алгебраического суммирования и четвертый ключ С выходом первого эле мента И, первый и второй входы кото рого подключены к вторым выходам ния, выход задатчика номиналов параметров подсоединен к второму входу третьего блока алгебраического сумпервого и второго элементов сравне1203538 жирования, выход генердтора тактовых импульсов связан с входом делителя частоты, управляющие выходы которого соединены с синхровходами коммутатора, нормализатора, аналого-цифрового преобразователя, первого, второго и третьего блоков памяти, первого, второго, третьего и пятого ключей, задатчика коэффициента экстраполяции, задатчика доверительных интервалов, задатчика номиналов параметров и задатчика допусков, а также второго элемента И, дешифратора и блока индикации.