Устройство для моделирования процессов износа и старения

Устройство для моделирования процессов износа и старения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 492887

Союз Советсних

Социалистических республик, "4

\ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.74 (21) 2020591/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.75Бюллетень №43 (51) М. Кл.

С 06 7/48

Гасударственный комитет

Савата Манистрав СССР аа делам изабретений и аткрытнй

1 (53) УДК 681.3 (088.8 ) {45) Дата опубликования описаиия23.12.75 (72) Авторы изобретения

Г. В. Дружинин и В. М, Крылов (71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ IIPOUECCQB

ИЗНОСА И СТАРЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании случайных процессов.

Известно устройство для моделирования процессов износа и старения, содержашее генератор случайных напряжений, коммутатор, интегрирующие блоки, генератор тактовьм импульсов, блок обработки статистических данных, и позволяюшее оценивать параметры распределений.

Однако известное устройство не позволяет оперативно определять оптимальные (по заданному критерию) статистические параметры случайных процессов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Достигается это благодаря тому, что устройство содержит блок скорости изменения параметров, выход которого подключен к входу генератора случайных напряжений, блок начальных значений параметров, выход которого подключен к первому входу блока скорости изменения параметров, и блок сравнения, выход которого подключен ко второму входу блока скорости изменения параметров, а вход - к выходу блока обработки статистических данных.

На чертеже дана блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайных напряжений, генератор 2 тактовых импульсов, коммутатор 3, блоки интегриро вания 4 411 модель объекта исследования 5, блок 6 обработки статистических данных, блок сравнения 7, блок 8 начальных значений параметров, блок 9 скорости изменения параметров.

Генератор 1 случайных напряжений моN жет состоять, например, из генератора шума и нелинейных преобразователей, обеспечивающих требуемый закон распределения мгновенных амплитудных значений напряжений.

20 Генератор 2 тактовых импульсов служит для задания режимов работы устройства.

Выход генератора 2, подключен ко второму входу коммутатора 3,. первый вход которого соединен с выходом генератора 1 слу25 чайных rrponecco5.

492887

/ 1 Блоки 4 + 4e интегрирования предназначаются для моделирования реализаци t случайных процессов изменения свойств и здели 5 объекта исследований. Выходы блоков 4 — 4 интегрирования подклю.

1 чены к выходу коммутатора 3, а выходык модели 5 объекта исследования.

В модели объекта исследования осуществляется взаимодействие отдельных реализаций генерируемых случайных процессов изменения свойств системы и модели. рование результирующей реализации суммарного случайного процесса. Модель объ кта исследования может содержать, например, элементы с переменными во времени параметрами различной физической природ z (механическими, электронными, оптически. ми, химическими и др. ) .

Выход модели объекта исследования 5 подключен к входу блока 6 обработки ста. тистических данных.

Блок обработки статистических данных предназначается для расчета числовых значений характеристик (математического ож (- р5 дания, дисперсии и др.) суммарного случайного процесса измеиеттття свойств системы. Выход блокл 6 подключен к входу блока сравнения 7, с помоптью которого устянлл.ттттвлется соответствие вычисляемы: 30 значеттттй харлктерпстики случайного процеса предъявляемым требованиям к системе.

Блок 8 начальных значений параметров содержит млглзиш,т элементов, например резисторов, величины сопротивлений кото 35 рых соответствуют номинальным зттяченият плрлметров случяйпых процессов. Величины нлчлльпых значений параметров случай. пых процессов устлнлвливяются ня наборттс м ноле блока. 40

Елок 9 скорости изменения параметров предттлэтта тлется для составления программы целенлпрявлеьптого перебора различных влрттлтттотт начальных значений параметров случатптьтх процессов. К первому входу блока 4

9подключен выход блока 8,,а ко второмувттход блока сравнения 7. Выход блока 9 присоединен к входу геттератора 1 случяйн го нлпряжелия.

Предлагаемое устройство работает сле» Я дующим образом.

Гтлционврное случайное напряжение с выхода генератора 1 поступает на первьтт" вход коммутатора 3. Подаваемые на второй управляющий вход коммутатора сигнальт от генератора 2 тактовых импульсов периодически переключают коммутатор 3 в подготовительное и рабочее состояния.

В течг ттие подготовительного цикла производится фтткслттття выборочных мгновенных значений амплитуд случайных напряжений в блоках 4 + 4 интегрирования.

Йля моделирования каждой реализации случайного процесса фиксируются два значения напряжения. Величина коэффициента корреляции между значениями случайного напряжения определяется частотой срабатывания коммутатора 3 в подготовительном цикле и задается генератором 2 тактовых импульсов. Первое из каждой пары фиксируемых в интегрирующих блоках случайных напряжений пропорционально начальному значению соответствующего случайного процесса, второе - пропорционально величине скорости изменения начального значения. В конце подготовительного цикла работы устройства в блоках 4 - 4л н i оказываются зафиксированными указанные значения напряжений для всех модулируемых случайных процессов.

В начале рабочего такта коммутатор

Зподключает выходы блоков интегрирования, в которых зафиксированы, напряжения, пропорциональные скоростям, ко входам этих блоков с записанными зттячеттиями параметров соответствующих случлйпых процессов. Начинается процесс одновременного моделирования реализаций случайных процессов.

В блоке 5 отдельные реализации случайных процессов взаимодействуют между собой. Это достигается с полтощью управ ляемых элементов с переменными парамет— рами. B процессе взаимного влияния эломентов моделируется реализация суммлрпого случайного процесса изменения свойства исследуемого объекта.

После генерирования множества реализаций случайного процесса иэмепения свойств объекта и блоке 6 производится обработка статистических данных, например совокупности значений времени пересечения реализациями случайного процесса изменения определяющего параметра объекта границы некоторой области допустимых значений определяющего параметра, В итог е обработки статистических данных могут быть рассчитаны показатели качества функционирования исследуемого объекта: средняя наработка на отказ, среднее свадратичное отклонение, вероятность безотказной работы в течение заданного времени и др.

Блок сравнения 7 осуществляет проверку выполнения установленных критериев качества функционирования объекта.

Полученные в результате моделирования случайного процесса изменения свойств объекта значения показателей качества

492887

15 сравниваются с помощью блока 7 с требу- емыми величинами. При выполнении усло» вий проверки уровня. качества исследуемого объекта из блока сравнения 7 на второй вход блока 9 поступает сигнал. В блоке 9 по заданной программе осуществляется переход к новому варианту (набору) начальных значений параметров случайных процессов изменении свойств элементов объекта исследования.

В результате перехода к новому варианту.задания начальных значений параметров случайных процессов с выхода блока

9 на выход генератора 1 случайных напряжений подаются команды, по которым изменяются характеристики генератора.

Далее подготовительный .-" и рабочий так« ты функционирования устройства многократно повторяются. Статистические оценки параметров случайных процессов, удовлетворяющие предъявленным требованиям к качеству исследуемого объекта, определяются в итоге сопоставления результатов моделирования изменения свойств, объекта с различными начальны-. ми значениями параметров случайных процессов.

6 Предмет изобретения )

Устройство для моделировайия процессов износа и старения, содержащее генератор случайных напряжений, генератор, тактовых импульсов, коммутатор, два входа которого соединены соответственно с выходами генератора случайных напряжений и генератора тактовых импульсов б б лок обработки статистических данных, модель объекта исследования, выход которой подключен ко входу блока обработки статистических данных, блоки интегрирования, входы которых соединены с выходами коммутатора, а выходы - с входами

l модели объекта исследования, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных . возможностей устройства, оно содержит блок скорости изменения параметров, выход которого подключен ко входу генератора случайных напряжений, блок начальных значений параметров, выход которого подключен к первому входу блока скорости изменения параметров, и блок сравнения, выход которого подключен ко второму входу блока скорости изменения параметров, а вход - к выходу блока обработки статистических данных.

92887

Составите ь Д КаРасон

" expen .1.Карандашова Ко ррек ор 1 1 и, с,ц„о

f елак тор Е. f ончар

Изд. 1Ф (111

Заказ Л5 Ю

Тира@79

Подписное

Ifp< дириятие «Патент», N< кяа, Г-59, Бережковская наб., 24

flE11ff1fff1 Государственногс комитета Совета Министров СССР по дедам из бретений и открытий

Москва, 113(15, Раушская наб., 4