Устройство для прогнозирования надежности

Устройство для прогнозирования надежности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцналистнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 742957

* з \ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 110178 (21) 2570195/18-24 . (5Ф)М. Кл.2 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

G .06 F 15/46

С 01 В 31/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25,06.80. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УДК 681.396 (088. 8) A.A.Áóðáà, В.К.Дедков, A.À.Кривенков, Н.A.Ñåâåðöåâ, А.A ° Òêà÷åíêî и В.A.Êàïèòîíoâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

НАДЕЖНОСТИ

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для прогнозирования надежности технических объектов по текущим значениям реализаций, представленных в виде непрерывных случайных процессов (СП) воздействия, а также по сведениям о предельных воэможностях технических объектов, т.е. сопротивляемостях.

Известно устройство для прогнозирования надежности (1}, Недостатками этого устройства являются узкая область его применЕния, в силу того, что прогнозирование в нем осуществляется на основе экстраполяции реализации СП для прогноза лишь на небольшие отрезки времени, и то, что недопустимые значения прогнозируемого параметра считываются известными и однозначно определенными (детерминированными), что они« жает класс объектов, по отношению к которым это устройство может быть применено. Кроме того оно не позволяет прогнозировать плотность распределения функции надежности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для прогнозирования надежности, содержащее сумматор, соединенный с блоком управления и регистрирующим

:блоком, коррелятор, выход которого соединен со вторым входом анализатора случайного процесса, который через вычислительный блок соединен .с одним входом блока возведения в степень, второй вход которого соединен с выходом блока управления и с одним из входов сумматора, а выходс первым входом блока произведения, второй вход которого через блок дифференцирования соединен с входом сумматора, выход которого соединен с регистрирующим блоком. Это устройство позволяет прогнозировать среднее значение (точечный показатель) функции надежности, что соответствует гарантийной вероятности у = 0,5 (2).

Недостатком данного устройства является невозможность прогнозирования плотности распределения функции надежности в определенный момент времени, что лишает его возможности оценивать прогноэируемые значения надежности с любой гарантийной вероятностью.,742957

Цель изобретения — расширение его функциональных воэможностей за счет прогнозирования плотности распределения функции надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для прогнозирования надежности введены второй вычислительный блок и блок деления, подключенные первыми входами ко второму входу устройства, а вторыми входами — к первому выходу первого вычислительного блока, второй выход которого соединен с третьим входом второго вычислительного блока, подключенного четвертым входом к третьему входу устройства, пятым входом— кО второму выходу блока управления, а выходом - ко второму входу блока произведения, третий вход которого сОединен с выходом блока деления.

Второй вычислительный блок служит для определения переменной B по формуле (— 0п -0п(-спи))-х) (6 =ох ф где ОЯ вЂ” среднее квадратическое отклонение сопротивляемости; аргумент плотности распределения Функции надежности, изменяющийся от О до 1; . p u p — соответственно параметры положения и масштаба, определяющие закон распределения некоррелированных наибольших значений СП воздействия; х - математическое ожидание сопротивляемости, Блок деления вычисляет величину А в соответствии с формулой = вуыреп где с - константа, равная j/ 2%

Прогнозируемые значения плотности

+iu(„i((N) распределения (у п) для каждого интервала корреляции, -.e. -для любого определенного момента времени, могут бить определены по Формуле Р",< )(ц)) = А;б (3)

На чертеже йредставлена блок-схема устройства для прогнозирования надежности.

Схема содержит коррелятор 1, выход которого соединен с первым входом анализатора 2 случайного процесса.

Вход коррелятора 1 и второй вход анализатора 2.подключены к первому вкоду устройства. Выход анализатора

2.соединен со входом первого вычислительного блока 3. Первые входы блока 4,целения и второго вычислительного блока 5 подключены ко второму входу устройства, вторые входы которых соединены с первым выходом первого вычислительного блока 3.

Второй выход блока 3 подключен к третьему вхоцу блока 5, четвертый вход которого соединен с третьим ( входом устройства. Первый выход блока б управления подключен к первому входу блока 7 произведения, второй вход которого соединен с выходом второго вычислительного блока 5, подключенного пятым входом ко второму выходу блока б управления. Выход блока 4 деления соединен с третьим входом блока 7 произведения, выход которого подключен к выходу устройства.

Устройство для прогнозирования надежности работает следующим образом.

Информация о воздействии на технический объект в виде СП в форме непрев рывного электрического сигнала U (t.)

15 поступает с входа I устройства на вход коррелятора 1 и на второй вход анализатора 2 случайного процесса.

В корреляторе определяется автокорреляционная Функция случайного воздействия, а по ней ее интервал корреляции (с . Интервал корреляции задается анализатору 2 случайного процесса, в котором случайное воздействие разбивается на промежутки а и затем в какдом иэ полученных промежутков определяется наибольшее значение.Эти наибольшие значения поступают на вход первого вычислительного блока 3, В блоке 3 определяются параметры В и р функции - u(U) распределения некоррелированных наибольших значений

U СП воздействия U(t), которые подаются на входы второго вычислительного блока 5. Параметр р поступает также на второй вход блока 4 деления. Блок

5 оценивает величину в соответствии с Формулой (1) (математическое ожидание х и среднее квадратическое отклонение 63 сопротивляемости подаются на блок 5 соответственно с входов

40 III u II устройства, а текущие значения глубины прогноза n — с блока б управления)., В блоке 4 деления опре†. деляется величина А по формуле (2)6м поступает на вход блока 4 с входа

II устройства). Аргумент Ш плотности распределения функции надежности задан с определенным шагом в блоках 4 и 5 в зависимости от требуемой точности . При поступлении с выходов блоков 4 и 5 обеих величин

А и В на блок 7 произведения по команде с блока б управления осуществляется вычисление плотности распределения Р, „(Ш) функции надежности

55 в соответствии с выражением (3).Определенные величины ф <„(m) при различных текущих эначен ях глубины прогноза и подаются на выход устройства.

Положительный эффект изобретения о заключается в том, что оно позволяет определять плотность распределения функции надежности.. Это дает возможность прогнозировать надежность с любой степенью гарантии, Величина надежности, прогнозируемая с помощью

742957

Составитель A.Áóðáà

Техред N. Петко Корректор И.1 ригорук

Редактор Т.Киселева

Заказ 3620/16 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 известного с гарантийной вероятностью у=0,5 может отличаться íà 10-20% от значения надежности, прогноэируемой с у =0,95, обеспечиваемой предлагаемым устройством. Экономический эффект от внедрения изобретения 5 в народном хозяйстве может быть оценен суммой ущерба, выэ ванного непредвиденными отказами технического объекта по причине прогнозирования надежности с более низкой сте- (О пенью ()г = 0,5) гарантии (имеется ввиду предотвращенный ущерб) °

Формула изобретения

Устройство для прогнозирования надежности, содержащее последовательно соединенные коррелятор„ анализатор случайного процесса и первый вычислительный блок, а также блок 2О произведения, подключенный выходом к выходу устройства, а первым входом— к первому выходу блока управления, причем вход к6ррелятора и второй вход анализатора случайного процесса соединены с первым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй вычислительный блок и блок деления, подключенные первыми входами ко второму входу устройства, а вторыми входами — к первому выходу первого вычислительного блока, второй выход которого соединен с третьим входом второго вычислительного блока, подключенного четвертым входом к третьему входу устройства, пятым входом — ко второму выходу блока управления, а выходом — ко второму входу блока произведения, третий вход которого соединен с выходом бло- ка деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авбрское свидетельство СССР

9386399, кл. G 01 R 31/30, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9559198, кл . G 01 R 31/28, 1975 (прототип).