SU714362A1 - Устройство дл прогнозировани надежности, учитывающее тренд случайного воздействи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и автоматики и мо жет быть использовано дл  прогнозирова ни  надежности технических объектов по текущим значени м реализаций, представ ленных в виде непрерывных случайных процессов воздействи  с измен ющимс  во времени математическим ожиданием, а также по сведени м о предельных возможност х технических объектов, т.е. сопротивл емост х. Известно устройство i недоста- ки которого состо т в том, что прогнозирование осуществл етс  на основе экстрапол ции реализации случайных процессов на отрезок времени до очередного контрол . Подобна  экстрапол ци  применима лишь к довольно гладким функци м и позвол ет определить, в веро тностном смысле, значение случайной переменной в пределах отрезка времени, не превышающего интервала коррел ции. Недостатками другого известнг о устройства 2  вл ютс  узка  область применени  в силу того, что прогнозирование в нем осуществл етс  иа основе экстрапол ции реализации случайных процессов .дл  прогноза лишь на небольшие отрезки времени, и то, что недопустимые значени  прогнозируемого параметра считают- с  известными и однозначно определенными (детерминированными), что снижает класс объектов, по отношению к которым это устройство может быть применено. В действительности, в подавл ющем большинстве , случаев предельное значение прогнозируемой величины  вл етс  неопределенным или случайным. Кроме того, перечисленные аналоги не позвол ют при прогнозировании надежности учитывать изменение вовремени (тренд) математического ожидани  случайных процессов воздействи . Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство 3J Ьл  прогнозировани  надёжности , содержащее сумматор, соединенный с блоком управлени  и регистри37 руюшим блоком, коррел тор, выход которого соединен- со вторым входом анализатора случайного процесса, который через вычислительный блок соединен с одним в.ходом блока возведени  в степень, второй аход которого соединен с выходом блока управлени  и с одним из входов сумматора, а выход - с первым вхо дом блока произведени , второй вход которого через блок дифференцировани  соединен со входом сумматора, вькод которого соединен с регистрирующим блоком. Недостатком этого устройства  вл ет с  невозможность учета при прогнозировании надежности тренда математического ожидани  случайных процессов воздействи  на технический объект. Этот недостаток прототипа вызван отсутствием возможности определени  текущих значений математического ожидани  случайных процессов (СП) воздействи , аппроксимации его тренда, а также неучетом этого тренда в процессе прогнозировани  надежности, технического объекта., Целью изобретени   вл етс  устранение указанного недостатка прототипа, т.е. повышение точности прогноза за рчет учета тренда математического ожиаани  СП воздействи  при прогнозировании надежности технического объекта. Поставленна  цель достигаетс  тем, JTO устройство дл  прогнозировани  надежности , учитывающее тренд случайhoro воздействи , содержит последовател но соединенные блок определени  математического ожидани , блок аппроксимации и второй вычислительный блок, вход блока определени  математического ожидани  соединен с первым входом устройства , второй вход первого вычислительного блока соединен с соответствую щим вьгходо,м блока управлени , св зан огб сЬ вторым вычислительным блоком и блоком произведени , третий аход с выходом второго вычислительного бло ка, а выход - со вторым входом блока произведени . Блок определени  математического ожидани  служит дл  оценки текущах значений математического ожидани  Us имеющего тренд, СП воздействи  Utt) . Блок аппроксиь4ации определ ет посто н ные Q и О аппроксимирующего выражени  (i). где Л - величина, отражающа  измедение соотношени  между математичесхими ожидани ми сопротивл емости и СП воздействи  вследствие тренда последнего , П - глубина прогноза, выраженна  через -число интервалов коррел ции СП воздействи . Анпроксимаци  производитс  с помошью метода наименьШИ .Х квадратов. После логарифмировани  обекх частей формулы (1) выражени  цл  а и & можно получить в  вном ви« exp() и р -ИР де А.. .(1Г-.СЛ 6, Р &,рс2-с 2. с,: депаУ7.);, . р . р с IcenUn.), г z en(n-f),; ы р - . 4 п.г Е Си 01-0J П е Кд п ЛГ, . здесь: р - количество пар определенных значений ЛП при данных Y} . Второй вычислительный блок осуществл ет оценку аргумента условной функции распределени  внешнего воздействи  Р((К-Ап)отн сителвно гипотезы о том, что предельное (допустимое) значение воздойсгви  принадлежит элементарному отрезкуХ-йц (Пвьмисл етс  по форк-гуле. (1), а X - математическое ожидание сопротивл емости. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  прогнозировани  надежности , учитывающего тренд случайного воздействи . Устройство содержит коррел тор 1, анализатор 2 - случайного процесса,первый вычислительный блок 3, блок 4 управлени , -второй вычислительный блок 5, блок 6 аппроксимации, блок 7 определени  математического ожидани , блок 8 дифференцировани , блок 9 произведени , сумматор 10, Устройство работает следующим образом . Информаци  о воздействии на технический объект в виде случайных процессов в форме непрерьшного электрического сигнала О (Ь ) поступает с перво- го входа устройства на вход коррел тора 1 и на второй вход анализатора 2. В коррел торе 1 определ етс  автокоррел ционна  функци  случайного воздействи , а по ней ее интервал коррел ции At, Интервал коррел ции задаетс  анализатору 2, в котором случайное воздействие разбиваетс  на промежутки At , и затем в каждом из полученHbtx промежутков определ етс  наибольшее значение. Эти наибопьшие з }ачени  поступают на первый вход блока 3. Непрерывный спу-чайный процесс воздействи  U (i-) подаетс  также на аход блока 7, где оце-, ниваютс  текущие значени  математического ожидани  случайных процессов воздействи , а следовательно, и величина Л отражающа  изменение соотношени  между математическими ожидани ми сопротивл емости и случайными процессами воздействи  вследствие тренда последнего . В блоке 6 определ ютс  посто нные С4 и о в соответствии с формулами (2) и (3). Эти посто нные подаютс  в блок 5, где оцениваетс  величина аргументов условной функции распределени  внешнего воздействи  Рй(х-Ардл  различных j (j 1,2., n). Глубинапрогнозаri задаетс  блоку 5 через его первый вход блоком 4, Вь исленные значени  аргумента ( ) поступают на третий аход блока 3, в котором определ ютс  условные веро тности (функцкк распределени ) 1(5 (х-Д). Глубина прогноза и задаетс  блоку 3 чераз его второй аход блоком 4. Эти условные веро тности подаютс  в блок 9.. На первый вход блока 9 поступают со второго входа устройства через блок 8 сведени  о предельных возможност х технического в .виде функции распределени  сопротквл емости . В блоке 9 формируетс 

вел ЧинаП jj (Ю ;котора 

, .. :

ftocne вычислени  по команде с б.пок  4 подаетс  на вход сумматора Ю. В.сумматоре эта величина суммируетс  К раз (К задаетс  блоком 4 в зависимости о требуемой точности вычислени ). Таким, образом, на выходе сумматора 10 формируетй  величина веро тности безотказной работы (надежности) Rj vi) техничес- |сого объекта в соответствии с формулой:

RMn):ZfnLF,((K).

L j

Прогнозируемое значение надежности подаетс  на выход устройства.

Положительный эффект, который дает предлагаемое изобретение, заключаетс 

э TOMf что оно позвол ет учитывать тренд математического ожидани  СП эоздействи , и тем самым, в отличие от прототипа, суи;ественно уменьшить ошибки в прогнозировании надежности.

0

Claims (3)

1.Гаскаров Д. В., и др. Прогнозирование технического состо ни  и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М., Сов. радио, 1974, с. 19О, рис. 1О.4.

2,Авторское свидетельство СССР

КЬ 386399, кл. ( 01 Р 31/30, 197О.

5

3. Авторское свидетельство СССР № 559198.. кл. О- 01 Р 31/28, 197О/