Устройство для контроля технического состояния радиоэлектронных объектов

 

Изобретение относится к автоматике ,, вычислительной технике и предназначено для контроля и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов. Цель изобретения - повышение достоверности оценки технического состояния за счет адаптации устройства к скорости изменения контролируемого параметi 1 X i pa. Устройство содержит датчики Iw) параметров, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, первый 5 и второй 19 блоки памяти, первый 6 и второй 16 блоки алгебраического суммирования, блок 7 сравнения, блок 8 задания констант, первьй 9 и второй 13 блоки умножения, блок 11 задания коэф фициентов сглаживайия, первьй 12 и второй 24 сумматоры, блоки ключей с первого по седьмой 15, 17, 18, 23, 25,10,14, регистр 20 сдвига, блок 21 задания эталонов, индикатор 22, генератор 26 тактовых импульсов, делитель частоты 27. Устройство вычисляет разность между прогнозируемым и измеренным значениями параметра, интерпретируя ее как скорость его изменения, выбирая в зависимости .от скорости соответствующее значение коэффициента сглаживания, 3 ил. А d 77 л с 00 ю ел ел Сл 22 25 ФигЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 06 F 15/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ., К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 :, E j (21) 401 9353/24-24 (22) 11.02.86 (46) 23.07.87.Бюл. У 27 (72) В.А.Куликов, К.Б.Порошин, А.Э.Коновалов, и А.Î,Стариков (53) 621.396 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1205157, кл. G 06 F 15/46, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1272341, кл. G 06 F 15/46, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

08bEKT0B (57) Изобретение относится к автоматике„ вычислительной технике и предназначено для. контроля и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов. Цель изобретения — повышение достоверности оценки технического состояния объекта за счет адаптации устройства к скорости изменения контролируемого парамет„,SUÄÄ 1325515 А1 ра. Устройство содержит датчики

l параметров, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, первый 5 и второй 19 блоки памяти, первый 6 и второй 16 блоки алгебраического суммирования, блок 7 сравнения, блок 8 задания констант, первый 9 и второй 13 блоки умножения, блок ll задания коэф .

1 фициентов сглаживания, первьИ 12 и второй 24 сумматоры, блоки ключей с первого по седьмой 15, 17, 18, 23, 25,10,14, регистр 20 .сдвига, блок

21 задания эталонов, индикатор 22, генератор 26 тактовых импульсов, делитель частоты 27. Устройство вы Ф числяет разность между прогноэируемым и измеренным значениями параметра, интерпретируя ее как скорость его изменения, выбирая в зависимости .от скорости соответствующее значение коэффициента сглаживания, 3 ил.

Изобретение относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано для оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет адаптации устройства к скорости изменения контролируемого параметра. 10

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.3 — - зависимость дисперсии суммарной ошибки от коэффициента сглаживания.

Устройство содержит датчики 1„—

1„„ параметров, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, первый блок 5 памяти, первый блок 6 алгебраического суммиро" вания, блок 7 сравнения, блок 8 задания констант, первый блок 9 умножения, шестой блок 10 ключей, блок

11 задания коэффициентов сглаживания, первый сумматор 12, второй блок 13 . 25 умножения, седьмой блок 14 ключей, первый блок 15 ключей,.второй блок 16 алгебраического суммирования, второй

17 и третий 18 блоки ключей,, второй блок 19 памяти, регистр 20 сдвига, блок 21 задания эталонов„ индикатор

22, четвертый блок 23 ключей, второй сумматор 24, пятью блок 25 памяти, генератор 26 тактовых импульсов и делитель 27 частоты.

Устройство работает следующим об" разом.

Циклически с периодом Т опрашиваются L объектов. Б свою очередь, каждый из периодов Т . состоит из периодов опроса параметров Т„;, j

1,m. Таким образом, каждый g-й параметр 1-ro объекта контролируется с периодом Т, что считается еди.ничным измерением, а контроль множества объектов и параметров реализуется с использованием принципа временного разделения.

Генератор 26 и делитель 27 частоты вырабатывают сигналы (фиг.2): л A (2) бб где 11,! — коэффициент сглаживания на и-м шаге;

Uq — результат измерения параметра j на текущем и-м шаге анализа;

О . — оцененное значение пара(n-1) метра j на предыдущем (и-1)-м шаге анализа.

С выхода АЦП 4 результаты измерений Б„„ в цифровой форме поступают в

А1, А,... „А, )А) с (s) задающие последовательность обработки информации, и синхронизируют работу узлов устройства.

От датчиков 1, — 1, характеризующих текущее техническое состояние объектов, электрические сигналы в аналоговой форме поступают на коммутатор 2, который обеспечивает поочередное подключение сигналов от каждого из объектов по кажцому из параметров и представляет собой электронный коммутатор, состоящий из L x m схем электронной селекции, на которые поступают сигналы от датчиков параметров, управляющие сигналы опроса и сигналы синхронизации от делителя 27 частоты.

Нормализатор 3 осуществляет преобразование различных электрических величин контролируемых объектов в определенный масштаб напряжения; коэффициент преобразований автоматически устанавливается управляющими сигналами % A "1, (C в интеРвале действия сигнала S; .

Аналого-цифровой преобразователь

4 преобразует напряжение с выхода нормализатора B цифровой двоичныи код.

В основе расчета оцененного и экстраполированного значений произвольно взятого параметра лежит, как и в известном устройстве, метод экспериментального сглаживания, при котором предыдущие значения параметров учитываются с убывающими по экспоненциальному закону весами, при этом обеспечивается последовательное на каждом измерении (rmare) уточнение параметров обьекта па результатам последующих измерений. Расчет оцененчого 11„.. и экстраполированного и и!

Б(„,„„! значений параметра 1 на и-м шаге анализа производится при по" мощи рекуррентных выражений: л i > ) Ь1 11(- l (1) 3 132 первый блок 5 памяти, который представляет собой ячейку памяти для хра кения одного числа в течение времени не менее Т . Содержимое этой ячейс ки считывается дважды за время То: первый раз на вход блока 6 и второй раз — на вход блока 9, после чего ее содержимое стирается.

В основе определения значения лежит расчет в блоке 6 на каждом шаге анализа разности d „ = U„j — 0 1.11, сравнения в блоке 7 полученной разности с четырьмя константами л1

Д, л, хранящимися в блоке 8, и вы- борка на основе результата сравнения через блоки 10 и 14 ключей одного из пяти значений 11„ — .1, хранящихся в блоке 1), в соответствии с правилом: при d „ с 4„ выбирают „ = ), = 0,6, при 41-сd с Д при а2-с d псдз 1) <п1= 1 = 0„4; при 4> - d „с d 0,3; при dy с с ;„ 1 (ь1 1 5

Блок 8 задания констант представляет собой постоянное запоминающее устройство с минимальной емкостью четыре ячейки, допускающее многократное считывание информации без ее разрушения. Количество разрядов каждой ячейки памяти должно быть не менее разрядности сравниваемых в бло", ке 7 чисел.

Иестой 10 и седьмой 14 блоки ключей по построению аналогичны. Каждый из них представляет собой совокуп" ность пяти независимых ключей (по количеству фиксированных значений 11), управляемых выходами блока 7.

Подача значения П,„„,. на второй (11-11i вход блока 6 алгебрайческого суммирования осуществляется с выхода блока 19 под действием синхросигналов

S блока 27.

Результаты измерений U с второго выхода первого блока памяти поступают на первый вход блока 9 умножения-, на второй вход которого из блока 11 задания коэффициентов сглаживания через блок 10 ключей поступают значения (1- 11 „, ).Таким образом, с выхода блока 9 на первый вход блока

12 (1- 11(„l) U„ где она суммируется с величиной

1 „ . У(„,11., формируемой в блоке 13 и -1 поступающей на второй вход блока 12.

Величина 111„ поступает из блока ll через блок 14 на блок 13 умножения.

В итоге на выходе сумматора 12 формируется оцененное значение параметра 0„ в соответствии с выражением (1), Рассчитанное значение 6 записыhj вается в регистр 20, а также под действием синхросигнала S через блок

15 падается в блок 16, на второй вход которого подается под действием синхросигнала S через блок 18 номинальное значение U параметра j из блока 21 задания эталонов.

В блоке 16 рассчитываются величины и знаки отклонений д; контролируемых оцененных значений параметров от их номиналов (эталанов) д =

Пн1 °

Задатчик эталонов является посто2 1 янным запоминающим устройством ем,костью L x m ячеек памяти, при счи тывании содержимого из которого не происходит разрушение информации.

Значение отклонения 4 под дей25 ствием синхросигнала S через блок

17 выдается на индикатор 22, который используется для визуальной оценки результатов контроля. По кажцому параметру на индикаторе отображается номер параметра объекта, верхние и нижние допуски отклонения от номинала, текущие отклонения оцененного значения d> а также экстраполированнбе значение 0 1„,11;, расчет которого осуществляется в блоках 19, 20, 23 и 24.

Блок 19 содержит ? х m х 2 ячеек памяти, в которых хранятся оцененные значения по каждому из параметров

40 всех контролируемых объектов для текущего n-ro и предыдущего (п-1)-ro шагов анализа. На каждом шаге анализа содержимое накопителя обновляется наполовину. Каждое чис- *

4 ло хранится в блоке 19 в течение двух периодов измерения, после чего стирается. В регистре 20, в котором и, записано значение U„под действием синхросигнала S< происходит сдвиг

50 содержимого на один разряд в сторону старших разрядов, что равносильно умножению записанного числа на 2.

Отсюда следует, что разрядность регистра 20 на один превышает количество разрядов, используемых для представления исходного числа. Результат 2 x U - подается на один из входов сумматора 24, на другой вход которого под действием синхрасигна5 13255 ла Sq через блок 2.3 подается значе" ние 0(> 1 из блока 19. Во втором

1 ) сумматоре 24 происходит формировал иие значения U1 1, в соответствии с выражением (2, которое подается под действием синхросигнала S„ через блок 25 на индикатор 22 °

Отображаемые на индикаторе текущие отклонения оцененного значения а а также экстраполированные зна- Ю

1 чения 1(ÄÄÄi. в самом индикаторе

М1, j запоминаются на время Т, преобразуются в аналоговую форму, а затем поступают непосредственно на отображение. Обновление переменной информа- il5 ции,.отображаемой на индикаторе, происходит с периодом опроса обьектов

Т . Номера параметров объектов, а также верхние и нижние допуски на параметры являются постоянно отоб- 20 ражаемой информацией и от периода к периоду не обновляются.

Технический эффект использования .предлагаемого устройства заключает ся в повышении достоверности оценки технического состояния радиоэлектронных объектов за счет повышения точности определения текущего и экстраполированного значений параметров.

@ о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для контроля технического состояния радиоэлектронных объ- ектов, содержащее датчики парамет— ров, коммутатор, нормализатор, аналого-цифровой преобразователь, первый блок памяти, первый и второй 4О блоки умножения, блок задания коэффициентов сглаживания, первый и второй сумматоры, первого по седь" мой блоки ключей, первый блок алгеб" раического суммирования, регистр сдви-<5 га, блок задания эталонов, индикатор, генератор тактовых ж пульсов и делитель частоты. подключенный входом к выходу генератора тактовых импульсов, а выходами — к синхровходам коммутатора, нормализатора, первого и второго блоков умножения, блока задания коэффициентов сглаживания, первого и второго сумматора, первого блока алгебраического суммирования, первого блока памяти, регистра сдвига, блока задания эталонов, индикатора и к управляющим входам с первого по пятый блоков ключей,, выхо15 6 ды датчиков параметров соединены с информационными входами коммутатора, выход которого подключен к информационному входу нормализатора, соединенного выходом с входом аналогоцифрового преобразователя, пераый и второй выходы блока задания коэффициентов сглаживания соединены с информационными входами соответственно шестого и седьмого блоков ключей, выходы которых подключены к входам первых сомножителей первого и второго блоков умножения соответственно, выходы которых соединены с входами первого и второго слагаемых первого сумматора, выход сумматора подключен к информационным входам первого блока ключей, регистра сдвига и первого блока памяти, выход которого соеди-. нен с входом второго сомножителя второго блока умножения и с информационным входом четвертого блока ключей, подключенного выходом к входу первого слагаемого второго сумматора, вхоц второго слагаемого которого соединен с выходом регистра сдвига, а выхоц — с информационным входом пятого блока ключей, подключенного выходом к:первому информационному входу индикатора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго блока ключей, информационный вход второго блока ключей соединен с выходом первого, блока алгебраического суммирования, входы первого и второго слагаемых которого подключены к выходам первого и третьего блоков ключей соответственно, информационныи вход третьего блока ключей соединен с выходом блока задания эталонов, о т л и ч а ю" щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля за счет адаптации устройства к скорости изменения контролируемого параметра, в него введены второй блок памяти, второй блок алгебраического суммирования, блок сравнения и блок задания констант, выход которого соединен с первым информационным входом блока сравнения, выход которого подключен к управляющим входам шестого и седьмого блоков ключей, а второй информационный вход — к выходу второго блока алгебраического суммирования, соединенного входами первого и второго слагаемых соответственно с выходами первого и второго блоков памяти, информационный вход второго блока

7 1325515 8 памяти подклвчен к выходу аналого- сравнения, задания эталонов и втоцифрового преобразователя, а выход — рого блока памяти соединены с до- . к входу второго сомножителя первого полнительными выходами делителя часблока умножения, синхровходы блоков тоты.

56 (б™!7, )

20,22,23 1 N22

Составитель В.Воронков

Редактор Н.Тупица Техред И.Попович Корректор Т.Колб

Заказ 3112/46 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãîðoä, ул. Проектная, 4