Устройство для исследования надежности функционирования систем

Устройство для исследования надежности функционирования систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

2069IS

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.IY,1966 (№ 1066562/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.Х11.1967. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 20.11.1968

Кл. 42m, 36

МПК б 06f

УД K 681.142.001.57.004.6 (088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий нри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

И. В. Вазингер, М. А. Комаров, А. М. Половко и А. Н. Свердлик

Ленинградская военная инженерная Краснознаменная академия им. А. Ф. Можайского

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ

Известны устройства для исследования надежности функционирования систем, в которых каждый элемент заменяется моделирующей ячейкой, и из моделирующих ячеек составляется макет системы, для чего модели элементов этих ячеек соединяются в соответствующую схему.

Предлагаемое устройство отличается тем, что выходы блоков, обеспечивающих структурную реализацию элементов, соединены со счетчиком числа отказов, входы этих блоков подключены к выходам коммутатора, управляемого через счетчик генератором импульсов, выходы коммутатора соединены через схемы «ИЛИ» с выходами схем «И», другие входы которых подключены к наборным полям, а выходы этих схем «И» соединены через схемы «ИЛИ» с регистрами задания вероятностей, выходы которых подключены к схеме логического сложения взвешенных вероятностей, соединенной с выходами счетчика, управляемого генератором случайных чисел.

Зто позволяет ускорить исследование систем и увеличить надежность работы.

На фиг. 1 показана функциональная схема предложенного устройства для исследования надежности функционирования систем; на фиг. 2 — временная диафрагма управляющих им п ул ь с о в.

Устройство содержит и регистров 1, каждый из которых представляет собой средство запоминания факта отказа элемента. Выходы регистров V соединяются со входами собирательных схем и схем совпадения 2 таким образом, что они составляют совместно с регистрами структуру резервированной или нерезервированной системы, исследуемой на надежность.

Выход Т конечной собирательной схемы или схемы совпадения 2 соединен со входом счетчика 8, подсчитывающего число наступлений отказов всей системы в целом на промежутке времени fp,tp+f за Ф независимых испытаний. Счетчик 4 служит для подсчета общего числа независимых испытаний.

Выходы триггеров регистра 1 соединены с выходами схем совпадения, на входы которых поступают сигналы с выходов схемы совпадения 5, тактовые сигналы $з, а также настраивающие сигналы с дешифратора (коммутатора) 6, обеспечивающего выбор соответствующего регистра. На выходе схемы совпадения 5 высокий уровень потенциала возникает с вероятностью, задаваемой на регистре 7. Зта вероятность, представ..".яющая собой значение ординаты интегрального закона распределения времени наступления отказа элемента на отрезке времени tp,t,+f,, задает30 ся на наборных полях 8 законов распределе.

206918 ния и поступает в регистр 7 через собирательные схемы 9 схемы совпадения 10, открывае.мые тактовыми импульсами $., и собирательные схемы 11. На каждом наборном поле задается лишь один закон распределения в виде значений ординат функций распределения в точках отсчета, Выбор закона распределения осуществляется с помощью собирательных схем 12, управляющих схемами совпадения 10.

Входы собирательных схем 12 соединяются с выходами коммутатора б таким образом, чтобы каждому элементу исследуемой системы отвечал требуемый закон распределения.

Счетчик 18 задает последовательно номера элементов на входе коммутатора б, который избирает соответствующую выходную шину.

На счетчике 14 формируются равномерно распределенные случайные числа путем пересчета mo модулю 2 случайной последовательности импульсов за фиксированный промежуток времени. Случайная последовательность импульсов поступает с генератора случайных импульсов 15 через усилитель 1б и клапан 17, который в исходном состоянии открыт, Клапан 17 закрывается низким уровнем напряжения, поступающим с выхода несимметричного мультивибратора 18, на вход которого поступают импульсы серии $ .

По завершении реализации случайного числа на выходе собирательной схемы формируется высокий потенциал, вероятность возникновения которого равна вероятности, заданной на регистре 7. Последнее обеспечивается тем, что выходы триггеров счетчика 14 соединены со входами схем совпадения таким образом, что события возникновения высоких потенциалов на выходах этих схем образуют несовместную группу событий. Единичные выходы триггеров регистра 7 также соединены со входами схем совпадения. Правила соединения могут быть пояснены следующим соотношением: (Xl Л си) V (Xl Л Х Л p2) V ",. (Xl ЛХа Л ...XÄ l/ .ХП Л „)ç где Х,- и Х,. — единичный и нулевой выход триггера -го регистра счетчика 14, ((А ) Р(Хс I) /,) а, — единичный выход <-го триггера регистра 7.

Счетчик 19 служит для дискретного задания точек С, С. С„исследуемой функции распределения. Выходы триггеров счетчика соединены со входами коммутатора 20, который и осуществляет выбор шины С,-. На выбранную шину при этом подается высокий уровень напряжения.

В исходном (нулевом) состоянии триггер

21 закрывает схему совпадения 22, поэтому тактовые импульсы с генератора тактовых импульсов 28 не поступают на вход схем. При нажатии кнопки Кн1 триггер 21 устанавли5

65 вается в единичное состояние и открывает схему совпадения 22.

Временный распределитель команд формирует серии управляющих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Нажатием кнопки Кн2 все элементы и узлы устройства устанавливаются в исходное (пулевое) состояние. Нажатием кнопки Кн8 в счетчик 19 заносится единица, при этом коммутатор 20 избирает шину С,.

Нажатием кнопки Кн1 триггер 21 устанавливается в единичное состояние, при этом схема совпадения 22 открывается, и тактовые импульсы с генератора 28 поступят на выход схемы совпадения 22 в виде серии импульсов $ . По данной серии формируются серии управляющих импульсов S„.», Sp, $4, S;, (за начало отсчета принят первый импульс серии S;).

Первый импульс серии S;- сбросит регистр 7 в нулевое состояние и занесет единицу в счетчик 18; коммутатор б при этом выберет первую шину.

Таким образом, схема совпадения, стоящая на входе первого триггера регистра 1, будет предварительно открытой.

Импульс серии $> откроет схемы совпадения 10, и вероятность наступления отказа первого элемента на промежутке tp,(p+1l будет зафиксирована на регистре 7.

Импульс серии S, закроет клапан 17, и счетчик 14 зафиксируется в одном из двух равновероятных состояний. Импульс серии

S. при этом с вероятностью, равной вероятности, зафиксированной на регистре 7, установит первый триггер регистра 1 в единичное состояние. Аналогичным образом осуществляется опрос всех остальных триггеров регистра 1.

Затем по импульсу серии $„.- перепад напряжения со счетчика 18 через дифференцирующую цепь 24 поступает на схему совпадения 25 и в счетчик 4, где добавляется к числу выполненных испытаний. Если в данном испытании система отказала, то единица добавляется к содержимому счетчика 8.

Процесс повторяется, пока не будет выполнено N независимых испытаний. Когда все испытания будут выполнены, триггер 21 перепадом напряжения со счетчика 4 устанавливается в нулевое состояние, прекращая поступление импульсов серии S, на вход схемы.

Со счетчика 8 снимаются показания, которые представляют собой число отказов системы на промежутке tp,(p+/l, за У испытаний.

Далее процесс моделирования продолжает. ся на отрезке времени Lp,/ +4 и т. д. В результате моделирования строится ступенчатый закон распределения времени наступления отказов.

Число точек отсчета может быть выбрано сколь угодно большим, при этом всегда может быть достигнута требуемая точность решения задачи.

Возникновение отказа элемента сигнализи