Устройство для статистического моделирования сложных систем

Устройство для статистического моделирования сложных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании контролируемых и восстанавливаемых сплошных систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования процесса восстановления с учетом глубины контроля элементов сплошной системы . Устройство содерхсит одновибратор, формирователь импульсов, генератор случайного потока импульсов отказов, элемент И, два элемента запрета,элемент задержки, триггер результата, генератор случайных напряжений, группу пороговых элементов, регистр памяти , дешифратор, генератор случайного номера отказавшего элемента,группу ключевых элементов, наборное поле,гекератор случайных временных интерва- tg нов восстановления. 1 ил. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

@р 4 С 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3926650/24-24 (22) 06.05.85 (46) 07,01.87. Бюл. N - 1 (72) Н.П. Масленникова, С.М. Масленников, О.П. Никифоров и А.Н. Смазнов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 222754, кл. G 06 F 15/20, 1964.

Авторское свидетельство СССР

N 957216, кл; G 06 F 15 20, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании контролируемых и восстанавливае„„Я0„„1282155 А 1 мых сплошных систем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет моделирования процесса восстановления с учетом глубины контроля элементов сплошной системы. Устройство содержит одновибратор, формирователь импульсов, генератор случайного потока импульсов отказов, элемент И, два элемента запрета,элемент задержки, триггер результата, генератор случайных напряжений, группу пороговых элементов, регистр памяти, дешифратор, генератор случайного номера отказавшего элемента, группу ключевых элементов наборное поле геУ У нератор случайных временных интерва- @ лов восстановления. 1 ил.

1282155

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании контролируемых и восстанавливаемых сложных систем. 5

Цель изобретения — расширение функ-. циональных возможностей за счет моделирования процесса восстановления с учетом глубины контроля элементов сложной системы. tO

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов отказов,, одновибратор 2, элемент И 3, генератор 4 случайного номера отказавшего, элемента, дешифратор 5, регистр 6 памяти, группу 7 ключевых элементов, элемент 8 задержки, первый элемент 9 запрета, формирователь 10 импульсов, второй элемент 11 запрета, генератор

12 случайных временных интервалов восстановления, триггер 13 результата, наборное поле 14, генератор 15 случаи. ных напряжений и группу пороговых элементов 16. зустройство ориентировано на восстанавливаемые сложные системы, для которых существенный интерес представляют показатели надежности на конец времени эксплуатации и характерно следующее: система содержит ш различных элементов: появление количестваотказов элементов 0,1,2,3,„...ш и время появления каждого отказа в пре 35 делах всего времени эксплуатации сис" . темы подчиняются любым заданным законам распределения, в том числе по лученн.ж эксперимеятально;в процессе, эксплуатации работоспособность системы непрерывно контролируется; глубина контроля элементов системы (вероятность обнаружения отказов элементов) различна и может лежать в предеД5 лах 0 — 1; в случае потери работоспособности система немедленно восстанавливается, обнаружение и устранение отказов элементов зависит от глубины контроля этих элементов; вре-. мя восстановления подч :няется любому заданному закону распределения, в том числе полученному экспериментально.

Устройство работает следующим о6 разом.

Сигнал опроса, соответствующий статистической реализации, устанавливает регистр 6 памяти в исходное

2 остояние, отпирая тем самым ключевые схемы 7,..., 7,,..., 7, опрокидывает в исходное состояние триггер 13 результата и запускает одновибратор 2, который открывает элемент

И 3 на заданное время, соответствующее времени работы системы. В течение этого времени импульсы от генератора 1 случайного потока импульсов отказов поступают на вход генератора

4 и запускают его. При этом с приходом каждого запускающего импульса на выходе генератора 4 формируется одно случайное число, которое поступает на входы дешифратора 5, где дешифруется и по соответствующей шине i опрокидывает тот триггер регистра 6 памяти, номер которого соответствует номеру выходной шины дешифратора 5.

При этом запирается ключ 7;, что соответствует отказу i-го элемента сложной системы.

Каждый запускающий импульс задерживается элементом 8 задержки на время от момента генерации случайного числа в генераторе 4 до момента запирания соответствующей ключевой схемы и подается на вход моделирующей, набранной на наборном поле, схемы для испытания ее на проводимость, и на вход элемента 9 запрета, Если проводимость моделирующей схемы между ее входом и выходом отлична от с нуля, что соответствует работоспособному состоянию сложной системы, этот импульс появляется на выходе моделирующей схемы и поступает на управляющий вход элемента 9 запрета.

При этом он запирается и импульс с его входа на выход не поступает.

Если проводимость моделирующей схемы между ее входом и выходом равна нулю, что соответствует отказу сложной системы, запирающего импульса на управляющем входе элемента 9 не будет, и импульс с информационного входа поступает на его выход.

Факт отказа сложной системы фиксируется, таким образом, наличием импульса на выходе элемента 9 запрета.

Этот импульс запускает генератор 12 случайных временных интервалов, на выходе которого формируется импульс напряжения случайной длительности, соответствующей времени восстановления системы в данной статистической реализации, который запускает генератор 15 случайных напряжений. Импульс

1282155 с генератора 15 случайных напряжений поступает на входы пороговых элементов группы пороговых элементов 16.

Длительность импульса определяется длительностью восстановления, а ампли-5 туда случайна и определяет вероятность обнаружения отказа элемента. Порог, установленный на i-м элементе,соответствует глубине контроля (требуемой вероятности обнаружения отказа) i-ro эЛемента сложной системы.

В этом случае, если импульс с генератора 15 случайных напряжений ниже

° порога чувствительности i-ro порогового элемента, то i-й триггер регист- 15 ра 6 памяти удерживается в состоянии, соответствующем отказу элемента, одновременно на время восстановления запирается элемент 11 запрета.

Таким образом, по окончании времен-20 ного интервала восстановления, соответствующего времени восстановления системы, восстанавливаются не все элементы системы, а только те, глубина контроля (вероятность обнаружения отказа) которых, набранная на порого вык элементах, оказалась пороговой генератора 15 случайных напряжений.

В результате в системе могут остаться невосстановленными отказавшие @ элементы, и в следующий после восстановления этап эксплуатации система вступит, уже имея неисправности (отказы элементов). С ростом же количества накопленных в системе неисправ 35 ностей растет и вероятность того,что появление следующий неисправности может привести к отказу всей системы в целом и ее снова придется восстанавливать, а увеличение количества 40 восстановлений системы в процессе ее эксплуатации,может существенно ухудшить ее качественные показатели, в частности показатели ее надежности.

По окончании времени моделирования15 задним фронтом импульса с выхода одновибратора 2 запускается формирователь

10 импульсов,который формирует на выходе один импульс, момент появления которого соответствует времени окон- 50 чания статистической реализации .(работы системы). Этот импульс поступает на вход второго элемента 11 запрета.

Если в момент окончаниястатистической реализации система находится в режиме 55 восстановления, то элемент 11 запрета по напряжению с выкода генератора 12 и импульс от формирователя 10 на триггер 13 не пройдет, т.е. триггер

13 результата остаются в исходном состоянии. Этот случай соответствует тому, что в момент конца работы система неработоспособна. Такая реализация считается неуспешной.

Если запирающего напряжения на входе элемента 11 запрета нет, то импульс с его информационного входа поступает на выход и опрокидывает триггер 13 результата. В этом случае считается, что в момент окончания работы система работоспособна, а .сама реализация успешна.

Таким образом, анализируя состоя, ние триггера результата в каждой реализации цикла статистических испы;таний можно получить оценку надежности сложной системы на момент окончания ее работы с учетом восстановлений как отношение количества успешных реализаций к объему выборки.

Формула изобретения

Устройство для статистического моделирования сложных систем, содержащее регистр памяти, триггер результата, наборное поле, группу ключевых элементов, одновибратор, формирователь импульсов, генератор случайного потока импульсов отказов, дешифратор,,генератор случайных временнык интервалов восстановления, элемент задержки, элемент И, два элемента запрета и генератор случайного номера отказавшего элемента, группа выходов которого через дешифратор соединена с группой разрядных входов регистра памяти соответственно, выходы которого подключены к управляющим входам ключевых элементов, информационные входы и выходы которых соединены с соответствующими контактами наборного поля, соединяемыми в соответствии с топологией моделируемой системы и подключенными соответственно к информационному и управляющему входам пер.вого элемента запрета, вход одновибратора является входом запуска устройства и соединен с установочным входом регистра памяти и нулевым входом триггера результата, а выход одновибратора подключен к входу запуска формирователя импульсов и пер- вому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного потока импульсов от5 1282155 6

Составитель В. Фукалов

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Е. Сирохман

Редактор И. Шулла

Заказ 72б9/49

Тир, 67О Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каэов, а выход подключен к входу генератора случайного номера отказавшего элемента и через элемент задержки — к информационному входу первого, элемента запрета, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных временных интервалов восстановления, выход которого подключен к управляющему входу второго элемента запрета, информационный вход ко- 10 торого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход — с единичным входом триггера результата, единичный выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования процесса восстановления с учетом глубины контроля элементов сложной системы, оно дополнительно содержит генератор случайных напряжений и группу пороговых элементов, выходы которых подключены соответственно к входам установки в исходное состояние разрядов регистра памя" ти, а входы соединены с выходом генератора случайных напряжений, вход запуска которого подключен к выходу генератора случайных временных интервалов восстановления. !