Устройство для прогнозирования надежности

Устройство для прогнозирования надежности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11746350

Союз Советскии

Социвлистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 559198 (22) Заявлено 18.04,78 (21)2607 169/18-24 с присоединением заявки М (51)М. КЛ.

G 01 R 31/28

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликоваио07.07.80. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 08.07,80 по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. .325.61 (088. 8}

A. А. Бурба, В. К. Дедков, Н. A. Северцев, О. С. Констанденко и В. Л. Лукин (?2) Авторы изобретения (?I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

НАДЕЖНОСТИ

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, может быть использовано при прогнозировании надежности технических объектов.

По основному авт. св. ¹ 559198, известно устройство для прогнозирования надежности, содержащее последовательно соединенные коррелятор, анализатор случайного процесса и вычислитель- ный блок, последовательно соединенные блок дифференцирования, первый блок про10 изведения и сумматор, выход которого является выходом устройства, блока управления, один выход которого подклю. чен к первому входу сумматора, а другой 15 выход — ко второму входу первого блока произведения, первый вход которого соединен с выходом вычислительного блока (1).

Недостатком известного устройства является невозможность оценки запаса по надежности при заданном ее уровне.

Бельто изобретения являются расширение функциональных возм ожностей уст

2 ройства, расширение класса решаемых задач за счет возможности оценки запаса по надежности при заданном ее уровне.

Запас по надежности М может быть оценен по следующей формуле: el = — — i (1) где 1 1. время, соответствующее заданному {фиксированному) уровню надежности технического объекта и выраженное через число интервалов корреляции случайного процесса внешнего воздействия, Й» -время, определяющее запас уровня надежности технического объекта по времени и выраженное через число интервалов корреляции случайного npomecca внешнего воздействия (тт.з 4 ta /., Поставленная пель достигается тем, что в устройство для прогнозирования введены блок сравнения, блок деления и блок вычитания, причем вход блока сравнения подключен к выходу регистрирующего блока, а выход - к входу блока управления, первый выход которого

746350

3 соединен с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход через блок :вычитания — с вторым выходом устройства.

Блок сравнения осуществляет сравнение текущих прогнозируемых значений надежности Й &) с заданным (фиксированным) ее уровнем R.",(rrQrr выдачу соответствующего сигнала на блок управления. Блок деления служит для определения вычитаемого формулы (1). Блок вычитания осуществляет оценку запаса по надежности W в соответствии с выражением (1).

На чертеже представлена блок-схема устройства для прогнозирования надежности.

Устройство для прогнозирования содержит коррелятор 1, выход которого соединен с первым входом анализатора 2 случайного процесса, а вход является первым входом. устройства, анализатор

2 своим вторым входом подключен к первому входу устройства, а выходом - к входу вычислительного блока 3, выход блока 3 соединен с первым входом блока 4 возведения в степень, второй вход которого подключен к выходу блока 5 управления, а выход — к первому входу блока 6 произведения, второй вход блока 6 соединен через блок 7 дифференцирования с вторым входом устройства, а выход — с вторым входом:, сумматора

8, первый вход сумматора подключен к выходу блока 5управления,,а выход через регистрирующий блок 9 — к первому выходу устройства, выход блока 9 соединен с входом блока 10 сравнения, выход которого подключен к входу блока

5-управлении, один из выходов блока 5 соединен с первым входом блока 11 деления, второй вход которого. является третьим входом устройства, а выход через блок 12 вычитания подключен к второму выходу устройства.

Прогноз надежности технического объекта можно осуществить аппаратурно, реализовав выражение

И„-(")= (Р„ЬЦ" ДГ-„(х) где,М. — глубина прогноза, выраженная через число интервалов корреляции случайного процесса внешнего воздействия (n. = — );

Ь - функция надежности или вероятность того, что за врем-а ни разу вн янее, 4 по отношению к эусплуатируемому устройству, случайное воздействие не превысит допустимого; () - функция распределения сопротивляемости, основная и исчерпывающая характеристика допустим ого предела величины внеш10 него воздействия, приводяmего устройство к отказу;. l4. - наибольшее случайное воздействие на интервале времени, равном интервалу корреляции, Р (д)- функция распределения

4 наибольших значений случайного внешнего воздействия и (Г.)

20 P ® — условная фуйкция распредеи ления внешнего воздействия относительно гипотезы о том, что предельное (допустимое) значение

25 воздействия принадлежит элементарному отрезку

ГX,Х +3 Х4 F ë (х) - вероятность элементарной х гипотезы

ЗО х< х <>

Устройство для прогнозирования надежности работает следующим образом.

Информация о случайном процессе во действия на исследуемый технический

З5 объект, представленная в виде непрерывного электрического сигнала, поступает на вход коррелятора 1 и на вход анализатора 2 случайного процесса. В корреляторе определяется его интервал кор4d реляции 1 . Интервал корреляции задается анализатору 2 случайного процесса, в котором исследуемый процесс ( разбивается на промежутки h и затем в каждом из получерных проме45 жутков определяется наибольшее значе- .

we сигнала. По выбранным значениям максимумов сигнала из интервалов разбиения вычислительным блоком 3 определяетса условнаа вероятность V (x), 50 значение которой поступает в блок 4 возведения в степень tl задаваемую блоком 5 управления. На один вход блока 6 произведения поступают через блок

7 дифференцирования сведения о предель55 ных возможностях исследуемого технического объекта, представленные в виде функции распределения Рл (x) а на другой вход поступает сигнал с выхода

А350 6 случае, если М-- О или,наоборот, спланировать дополнительную работу технического объекта когда, W слишком велико. Экономический эффект 6 от внедрения предполагаемого изобретения может быть оценен по следующей формуле

8 = 4Щ 31.

t где 5 щ -; вызванного непредвиденным отка10 зом технического объекта при низком уровне запаса по надежности

8 op - стоимость продукции, произведенной техническим объек15 том за счет снижения черезмерно завышенного запаса по надежности.

Устройство для прогнозирования надежности по авт. св. М. 559198, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

25 устройства, в него введены блок сравнения, блок деления и блок вычитания, причем вход блока сравнения подключен к вы. ходу регистрирующего блока, а выход— к входу блока управления, первый выход

З0 которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход через блок вычитания — с вторым выходом устройства, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ъ

1. Авторское свидетельство СССР

No 559198, кл. G 01 Р, 31/28, 1975 (прототип).

Технйко-экономический эффект устройства заключается в том, что,благо- 35 даря получаемой оценке запаса по надежности при заданном ее уровне, появляется возможность заранее предусмотреть профилактические мероприятия, в

5 74 блока 4. Блоком произведения определяется величина 1F " (х)) Д V- (х), которая затем суммируется К раэ в сумматоре 8, с выхода которого прогнозируемые значения надежности подаются на регистр» рируюший блок 9. С выхода блока 9 эти значения поступают на первый выход уст ройства и на вход блока 10 сравнения, где осуществляется сравнение текущего значения ЙД(1 ) с заданным (фиксированным) уровнем К (>) ф, В случае выполнении равенствами (x)=R (т ) блок 10 сравнения подает сигнал на блок 5 управления,с которого на первый вход блока

ll деления выдается величина t1y соответствующая ЯД (п)ф и выраженная через число интервалов корреляции функция надежности является монотонно убывающей, то значение 11.ф будет един ственным для заданного Й (п)@),На второй вход блока 11 подается с третьего входа устройства значение времени tf> выраженное через число интервалов корреляции и определяющее запас уровня надежности технического объекта по времени, Вычислеййая в блоке 11 величина к — подается на вход блока 12 вы11-3 читания, где осуществляется определение запаса надежности Лб в соответсч вии с формулой (1). Найденное значение W подается на второй выход уст ройства.

Ф орму па изобретения

746350

Составитель В. Максимов

Текред P. Олиян Корректор В. Бутяга

Редактор Г. Петрова

Тираж 1019 Подписное

OHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3933/33 филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4