SU386399A1 - УСТРОЙСТВО дл ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ - Google Patents

Description

1

Устройство предназначено дл  профилактической диагностики с прогнозированием наступлени  неисправностей контролируемых объектов. В частности, это устройство может быть применено дл  прогнозировани  работоспособности блоков или элементов автоматических систем.

Известны проверочные устройства, предназначенные дл  отыскани  неисправных элементов в сложных автоматических системах. Исходной информацией дл  этих устройств слу- . жит в основном выполнение заданных тестов дл  отдельных элементов и всей системы в целом. Эта информаци  сопоставл етс  с допустимыми дл  контролируемого узла зонами нормальной работы. Результатом осуществлени  контрол   вл етс  обнаружение места локализации отказа. Такие проверочные устройства не могут заранее обнаружить приход щий в негодность элемент, и, следовательно , предотвратить отказ системы в целом.

Существуют также методы и устройства, позвол ющие предсказать возможпый отказ. К этим устройствам относитс  аппаратура, работающа  по методу граничного контрол  по назначенным отклонени м. Эта аппаратура позвол ет своевременно обнаружить снизивший свою надежность элемент и не донустить его отказа в системе. Однако при этом не указываетс  веро тность наступлени  отказа на определенном отрезке времени, что во многих случа х может привести к необоснованной замене элементов. Кроме того, при неизвестных веро тност х отказов нельз  установить оптимальный график замены элементов .

Известно также автоматическое проверочное устройство, которое способно прогнозировать наступление отказа контролируемого

объекта лишь при посто нной и сильно ограниченной длине учитываемой предыстории. Это значительно снижает область применени  такого устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение

точности прогноза отказов аппаратуры вследствие учета неограниченной длины учитываемой предыстории, расширение области применени  устройства, а также упрощение структуры его.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит коммутатор, блоки оперативной и внешней пам ти. Входы коммутатора подключены соответственно к выходу функционального блока вычислени  веро тностных параметров. Выходу блока внешней пам ти , одному из входов блока оперативной пам ти и выходу блока вычислени  квадрата разности, один выход коммутатора - к соответствующему входу функционального блока

вычислени  веро тностных параметров, другой выход - к одному из входов блока оперативной пам ти, один выход которого соединен с соответствующим входом функционального блока вычислени  веро тностных параметров , другой выход - через сумматор к одному входу блока внешней пам ти, третий выход - к другому входу блока внешней пам ти. Выходы блока управлени  подключены к управл юш ,им входам коммутатора и блока внешней пам ти, выход которого соединен со входом блока вычислени  интеграла веро тностей .

На чертеже показана схема предлагаемого устройства дл  профилактической диагностики.

Схема содержит блок обегаюш,его контрол  1, служаш,ий дл  коммутации контролируемых объектов, функциональный блок 2, вычисл ющий веро тноствые параметры, блок 3 вычислени  квадрата разности измеренного и предсказанного значени  определ ющего параметра , блок 4 оперативной пам ти, предназначенный дл  временного хранени  результатов обработанной информации, блок 5 внешней пам ти, служащий дл  хранени  предыстории контролируемых объектов, коммутатор 6, осуществл ющий функцию св зи блока оперативной пам ти с функциональным устройством, блок управлени  7, управл ющий работой устройства, сумматор 8, служащий дл  подсчета необходимого количества измеренных и предсказанных значений определ ющего параметра, блок 9 вычислени  интеграла веро тностей и регистратор (цифропечатающее устройство) 10, служащий дл  выдачи результата в цифровой форме.

Все блоки составл ющие предлагаемое устройство могут быть реализованы на базе известных элементов и узлов цифроаналоговых вычислительных машин.

В предлагаемом устройстве функциональный блок 2 вычислени  веро тностных параметров выполн ет вычисление параметров на основе применени  рекуррентных соотнощений вида:

V ,-v + .-1 I (N+l) лг + .,-1 + N + .,-,1

ПО которому определ ютс  параметры, представл ющие реализацию многомерной случайной функции состо ни  контролируемого объекта ,

где (V-fl) -измеренное значение определ емого параметра в (Л+1)-й точке, N - количество предсказаний, Ть Та - целочисленные значени , которые завис т от экстраполируемой функции,

Yn. Yn+i - числовые величины, определ ющие реализацию многомерной случайной функции состо ни  контролируемого объекта в п-ои и (п-|--1)-ой точках.

Это дает возможность охарактеризовать учитываемую предысторию величинами, достаточными дл  выполнени  линейной экстрапол ции по методу наименьших квадратов. Замена экстрапол тора функциональным блоком позволила упростить всю структуру устройства профилактической диагностики за счет многократного использовани  элементов. Кроме того, применение функционального

устройства позвол ет в L раз уменьшить требуемый объем внешней пам ти.

Работа предлагаемого устройства осуществл етс  в следующей последовательности. Информаци  о значении параметра Yn, характеризующего текущее (в /г-й момент времени ) значение функции состо ни  контролируемого объекта, через блок обегающего контрол  1 поступает на функциональный блок 2 и блок 3 вычислени  квадрата разности. Последующа  работа устройства на прот жении всего периода вычислени  прогнозирующего значени  определ ющего параметра осуществл етс  в течение шести тактов. В первом такте с блока 5 через коммутатор 6 в блок 4

записываетс  номер предсказани  п. Во втором такте с блока 5 через коммутатор 6 поступает параметр an, характеризующий предысторию , в функциональный блок 2, где вычисл етс  его an+i значение по формуле

п , Yn а„1- а/г-ц

л + 1 п 4-1

е an и ап+1 - числовые величины, определ ющие реализацию многомерной случайной функции состо ни  контролируемого объекта в п-ой и (/г+1)-ой точках.

УК - измер емое значение определ ющего параметра контролируемого объекта в  -ой точке.

В третьем такте, аналогично предыдущему, вычисл етс  значение параметра

2Г„

I

Т« И Т« л Н- 2 «4-1

В четвертом такте с блока 5 через коммутатор 6 записываетс  в блок 4 параметр Тп, характеризующий предсказанное значение определ ющего параметра в /г-ой точке, и вычисл етс  квадрат разности (Yn-УП) в блоке 3. В п том такте с блока 5 через коммутатор 6 поступает в блок 2 параметр Оп, характеризующий точность (дисперсию) предсказани  параметра в п-ой точке, одновременно с этим в блок 2 с выхода блока 3 через коммутатор 6 поступает величина (Т -Уп)2, в результате чего вычисл етс  параметр

о,,о + 1-1Г )1,

и + 2

характеризующий

точность параметра в 65 (п+1)-ой точке.