SU1325416A1 - Устройство дл диагностировани объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технической диагностике и может быть использовано дл  диагностировани  технического состо ни  сложных объектов. Цель изобретени  - увеличение полноты контрол . Устройство содержит группу вьгчитате- лей 6, первый 7 и второй 11 блоки эталонов, блок вычислени  коэффициентов 8, группу анализаторов знака 9, группу ключей 10, группу элементов ИЖ 12, переключатель 13 и блок индикации 14. Увеличение полноты контрол  достигнуто за счет вы влени  группы входных сигналов, при которых погрешность на выходах устройства будет наибольшей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. SS сл со to сд . о

Description

113

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технической диагностике и может быть использовано пр проверке объектов на работоспособность .

Цель изобретени  - увеличение полноты контрол .

На фиг. 1 представлена структурна схем объекта (регул тора активной судовой электростанции); на фиг. 2 - структурна  схема устройства дл  диагностировани  объекта; на фиг. 3 - блок вычислени  коэффициентов; на фиг. 4 - блок умножени ; на фиг. 5 - анализатор знака .

Регул тор активной нагрузки судовой электростанции содержит датчики 1 и 2 активной нагрузки, формирователь 3 среднего арифметического значени  активной нагрузки, элементы 4 и 5 вычитани  (фиг. 1).

Ц, k2...k5. - передаточные коэффициенты соответствующих функциональ

НЫХ блоков; dk... dky - отклойение 25 от их эталонного значени ; х, yi - входные сигналы регул тора; jy, ,у - отклонение от заданного значени  выходных сигналов регул то1 а.

Дл  данного объекта относительно зо показател  качества йу, можно запи- ДУ, Xi -akykjk +

Jkjk3k4 -I- Ц dkjk + kj , + k2kj dk4 + /Ikjk, dk + kj akj dk + + dkj и kj /Jk4

+ k, + k dkj iky + + 4k5 + k,4k3kj + + ak л kj d ky

kjkj dky + kj и kjkf kj d kg Akj+ + dk2kjk5 + dkjkj dky + Jk k3k5 + + Jkj dk} dkj - kj 4kf - dkjkj - - Jkj d k

+ ,Jlk3k4 + X, dk flk,,k4 Xjkj dk3k4 общем виде можно записать

,j-dk2 kjk - X, лЦ +

+x ak + x,kj,kj dk4+ Xjdk kj k fggЛу, x o(, + Xj, .. .Xj +...(„.

+ , Л kj dk4 + X-, dk /kj лк.+Аналогично и дл  второго канала

+ akj 4k4 -ь хг dki лЦ /)k4+„„ но записать

+ x, - х 4k,.4k4 X, ( dk,k,k4+

+ k,. dkjk + k k5k4 - dk,k4 + . йУ x k kjdky + x k dkjkj +

+ 4k,kj dkg + kj dk + k, kj Ak.- 40 /jks Xjjk kjkj- + x,dkTkjkf

- - dk, лk4) + X2( ++ x,dk,4kjk5 + x..k, k5+

+ kj dkjk + 4kj Л k3k4 + , /ik4 +

1 f.Je I ImfJi rf

+ x kjdkjkj Xjdkjkjky +

+ Akjkj uk4 + ) + x jkjkjdkf + xzk dkjky-f x.jdXjdkj4kj f o l 2

- Xoknikj - x.dk,kr- - x,k,dkc

t2R-2 X,

.

где oi. f(kj-, Jkj) j 1, Если

m

i 1, n.

X

X,

t мин 1 WOKC

IMHH X X j .

ПММИ n - n MOKO

TO можно утверждать, что погрешность

50

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что исход  из технического с то ни  обэзекта (о) и возможных пре дельных значений входных сигналов (х...х ) определ етс  такой набор входных сигналов, при котором погреш ность в работе объекта оказываетс  максимальной. При этом, если коэффи-

по первому каналу будет максимальной ее циент (rf,- при х. имеет знак плюс, то

дл  максимизации функции Jy

в том случае, когда положительным коэффициентом при х- будут соответствовать их- максимально возможные значени , а отрицательным коэффициентам

при X; - минимально возможные значени . Так, если в приведенном примере с/,:0, а 7 О, то дл  того, чтобы получить максимально возможную погрешность 4у , необходимо на первый вход подать значени  х, а на второй вход . Если в этом случае

4 у будет удовлетвор ть заданным услови м, то объект по первому каналу  вл етс  работоспособным, так как при всех остальных комбинаци х х, и х,

& У буд.ет меньше полученного значени , т.е. тем более будет удовлетво- р ть предъ вл емым к нему требовани м .

. +4k dk,jk4 + dk, kjk44k k + ь ik4+ k kjAk4 + лk dkj 4k + ,k4 -

/Ik, 4k4(1)

Jkjk3k4 -I- Ц dkjk + kj , + k2kj dk4 + /Ikjk, dk + kj akj dk + + dkj и kj /Jk4

+ k, + k dkj iky + + 4k5 + k,4k3kj + + ak л kj d ky

kjkj dky + kj и kjkf kj d kg Akj+ + dk2kjk5 + dkjkj dky + Jk k3k5 + + Jkj dk} dkj - kj 4kf - dkjkj - - Jkj d k

+ x,dk,4kjk5 + x..k, k5+

1 f.Je I ImfJi rf

+ x kjdkjkj Xjdkjkjky +

+ x jkjkjdkf + xzk dkjky-f x.jdX

- Xoknikj - x.dk,kr- - x,k,dkc

t2R-2 X,

+ XjO .

.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что исход  из технического состо ни  обэзекта (о) и возможных предельных значений входных сигналов (х...х ) определ етс  такой набор входных сигналов, при котором погрешность в работе объекта оказываетс  максимальной. При этом, если коэффи-

циент (rf,- при х. имеет знак

дл  максимизации функции Jy

F,(xj, k., 4k)) необходимо выбрать а если o j имеет знак минус, то

1 ММн

313

В состав устройства дл  диагностировани  объекта вход т группа вы- читателей 6 j6«« f, первый блок 7 эталонов, блок 8 вычислени  коэффициентов , группа анализаторов 9 ,9...9 знака, группа ключей 10,10...10, второй блок 11 эталонов, элементы ИЛИ 12. , 12, . ., 1 2|, переключатель 13,блок 14 индикации (фиг. 2).

Первый 7 и второй 11 блоки эталонов - известные блоки, которые могут быть выполнены в виде делителей напр жени , на входы которых в режиме диагностировани  может быть подано пос- то нное напр жение. Но функционально блок 7 эталонов формирует сигналы, пропорциональные номинальным значени м диагностических параметров, например , их передаточных коэффициен- тов k,,kj,..k, а второй блок 11 эталонов формирует сигналы, пропорциональные предельным значени м входных сигналов объекта: .,.( ,т) .

Блок 8 вычислени  коэффициентов - известный функциональный блок, который может быть выполнен в виде блоков умножени , сложени  и вычитани . Одна из возможных практических реализаций блока 8 вычислени  коэффициен- тов Представлена на.фиг, 3 применительно к вычислению коэффициента о( дл  приведенного примера объекта (фиг. 1),

Блок 8 вычислени  коэффициентов содержит группу умножителей 15,,.15. сумматор 16 и Бычитатель 17,

Умножители 15 , ,, 15 - известные функциональные блоки. Если число сомножителей в слагаемом выражении (1) больше двух, например, k,k ,k,, то примен ютс  соответственно два последовательно соединенных умножител  t8 и 19 (фиг, 4 ;),

Дл  вычислени  коэффициента первый из первых входов блока 8 вьиислени  коэффициентов соединен с первыми входами умножителей 15,15, 15,154,158 группы; сигнал со второго и п того из первых и вторых входов в форми- ровании сигнала, соответствующего о/, , не используетс ; третий из первых входов соединен с первыми входами умножителей 15j, 15,-, группы и со вторыми входами умножителей 15з, 15g группы; четвертый из первых входов Соединен с первыми входами умножителей 15j, 15tt группы, со вторыми входами умножителей 15, 15-,, группы

5 о

g п g

5

16.4

С третьим входом умножител  15,первый из вторых входов блока 8 вычислени  коэффициентов соединен со вторыми входами умножителей 15, 155,15j группы, с третьим входами .умножител . 15 группы; третий из вторых входов соединен со вторыми входами умножителей 15, группы, третьими входами умножителей 15у, 15 группы четвертый из вторых входов соединен со вторым входом умножител  154 группы и третьими входами умножителей 15, 15, 15j группы, выходы умножителей 15, 13., 155 , V fe 7 8 соединены соответственно с первым - седьмым входами сумматора 16, выход которого соединен с первым входом вычитател  17, Выходы умножителей 15,,, 15 и 15i соединены соответственно со вторым, третьим и четвертым входами вычитател  17, вькод .которого соединен с первым из выходов блока 8 вычислени  коэффициентов.

Аналогично Строитс  блок 8 вьгаис- лени  коэффициентов и дл  вычислени 

З 4 Т,Д.

При подаче сигналов на первые и вторые входы блока 8 вычислени  коэффициентов вход щие в его состав умножители 15,,,,., сумматор 16 и вычитатель 17 выполн ют свои пр мые функции и в соответствии с (1) на выходе блока вычитани  формируетс  сигнал, соответствующий о,

Анализаторы 9 ,9,,.,,9 знака служат дл  определени  знака коэффициентов 0, ofj ... d , одна из возможных реализаций которого представлена на фиг, 5, Анализатор 9 знака (фиг,5) вьтолнен в виде двух пороговых элементов 20 и 21,

Первый пороговый элемент 20 формирует сигнал логической единицы, если на его входе положительное напр жение , близкое к 0, и вьппе, а второй пороговый блок 21 формирует сигнал логической единицы, если на его входе отрицательное напр жение, близкое к 0, и ниже, Таким образом, если на вход анализатора 9 знака поступит сигнал в виде положительного напр жени  (соответствует положительному значению о ) , то на выходе первого порогового элемента 20 фиксируетс  сигнал логической единицы) а, следо- вательно, и на первом выходе блока 9; определени  знака), а на выходе второго порогового элемента 21

513

(втором выходе блока 9 определени  знака) - логический ноль.

Наоборот, если на входе анализатора 9; знака - отрицательное напр жение , то на выходе второго порогового элемента 21 - логическа  единица , и на выходе первого порогового элемента 20 - логический ноль.

Таким образом определ етс  знак коэффициентов ol (i 1 ,m) .

Ключи lOj, , 102.. 10 открываютс  в случае, если на их второй вход подаетс  управл ющий сигнал в виде логической единицы.

Блок 14 индикации - известный фун- определить набор входных сигналов

30

кциональный блок, в качестве которого может быть использован цифровой вольтметр .

Устройство (фиг. 2) работает следующим образом.20

После того, как устройство будет подключено к объекту и будет включено питание (объект и шины питани  не показаны ) на вторые входы вьгчитателей 6 ...6f, группы поступ т сигналы, ха- - рактеризуюпще техническое состо ние объекта (например, k,k,...k с выходов соответствующих датчиков, встро - енных в объект).

На пер вые входы вьиитателей 6, , 6j...6f, поступ т сигналы, пропорциональные их эталонным значени м с выходов блока 7 эталонов, эти же сигналы поступ т и на соответствующие вторые входы блока 8 вычислени  коэффи- 35 циентов. На выходах вычитателей 6,, , 6. ...6j группы формируютс  сигналы, соответствующие отклонению реальных параметров от их эталонных значений (например 4k, Ak... 4k ), поступа- О ющие на соответствующие первые входы блока 8 вычислени  коэффициентов, на выходах которого формируютс  значени  коэффициентов (например, о/ , о ) Знак каждого из коэффициентов с. ., . оцениваетс  соответствующим из анализаторов 9

1 в соответствии

9...9

знака группы и с тем,отрицателен или положителен знак oi , на соответствующем выходе анализатора 9 знака по вл етс  сигнал логической единицы,.

Набор логических единиц и нолей с выходов анализаторов- 9... 9 знака группы поступает на вторые входы соот- з ветствующих ключей Ю , 10 i.. Ю, на первые входы которых поступают сигналы , пропорциональные возможным максимальным и минимальным значени м дл 

каждого из входных сигналов (например, Хпм«ксИ х,.„ ) с выходов второго блока 11 эталонов. На один из двух входов каждого элемента ИЛИ 12, i .-IS группы поступает сигнал х.

и фиксируетс  на его выходе.

или X

1 макс

Поочередно подключа  выходы элементов ИЛИ 12, 12 ... 1 2 группы посредством переключател  13 к выходу блока 14 индикации, оператор определ ет набор входных параметров, при которых погрешность в работе объекта окажетс  максимальной.

Таким образом, устройство позвол ет

0

0

-

5 О S

0

з

исследуемого объекта, при котором погрешность на его выходах будет наибольшей . Причем данна  информаци  определ етс , исход  из технического состо ни  объекта. Это увеличивает полноту контрол .

Claims (3)

1.Устройство дл  диагностировани  объекта, содержащее первый и второй блоки эталонов, блок индикации и переключатель , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  полноты контрол , введены группа вычитателей, группа анализаторов знака, блок вычислени  коэффициентов, группа ключей, группа элементов ИЛИ, первые входы вычитателей группы  вл ютс  входами устройства, выходы вычитателей группы соединены с входами первой группы блока вычислени  коэффициентов, входы второй группы которого, объединенные соответственно с вторыми входами вычитателей группы, подключены к выходам группы первого блока эталонов, вькоды группы блока вычислени  коэффициентов соединены с входами анализаторов знака груЯпы,1 выходы которых соединены с входами управлени  ключей группы, информационные входы которых подключены к соответствующим выходам второго блока эталонов, а выходы попарно соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ группы, выходы которых через переключатель подключены к входу блока индикации.

2.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок вычислени  коэффициентов содержит сумматоры, вы- читатели.и группы умножителей по числу выходов блока, входы умножителей групп  вл ютс  входами первой и второй групп блока, выходы умножителей

каждой группы подключены к входам соответствующих сумматоров и к входам группы соответствующих вычитателей, выходы которых  вл ютс  соответствующими выходами блока, выходы сумматоров подключены к входам соответствующих сумматоров.

J/(,

йКз AKif.

168

3. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что каждый из анализаторов знака группы содержит первый и второй пороговые элементы, входы которых  вл ютс  входом блока, а выходы - соответствующими выходами блока.

Фиг.1 KI

Кч

t f f

l (

f

f f

f f f

Фиг.

Фиг, 5