Устройство для определения комплекта запаса технической системы

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения количества запасных блоков сложных технических систем. Цель изобретения - повышение точности определения количества запасных элементов. Устройство содержит блоки 1,-1|, дифференцирования, сумматоры 2, 10, блоки , 7,-7„ деления, блоки 4,-4„, 9,-9„ умножения , блоки 5,-5 и 6 задания постоянных коэффициентов, блоки 8,-8, выделения целочисленного значения, блоки вычитания, ключи, коммутаторы и логические элементы. Существо предложения заключается во введении дополнительных блоков выделения децелочисленного значения, 24,-24,, блоков деления 23,-23„, блоков умножения 25j-25„, позволяющих определить вес каждого элемента дпя распределения остаточной стоимости, компараторов 26j-26fl, генератора линейно изменяющихся импульсов, которые производят ранжировку элементов по этому весу, а также блока коммутации 28 и п-1 вторых блоков коммутации, которые производят сравнение стоимости данного элемента с остатком стоилости и разрешают или Запрещают-их включение в запасные. 5 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„13997 (511 4 G 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4150779/24-24 (22) 05.08.86 (46) 30.05.88. Бюл. М 20 (72) Е. И. Бороденко, Ю. В. Пшеничный, В. А. Казарцев, А. Д. Буханцев и М. А. Молчанов (53) 681 396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1115023, кл. G 05 В 23/02, G 06 F 15/46, 1984.

Авторское свидетельство СССР

11» 1301185, кл. G 06 F !5/20» 1985 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКТА ЗАПАСА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано дпя определения количества запасных блоков сложных технических.систем. Цель изобретения — повышение точности определения количества sапасных элементов, Устройство содержит блоки 1,-1> дифференцирования, сумматоры 2, 10, блоки 3»-3„, 7,-7„деления, блоки 4, -4„, 9, -9„умножения, блоки 5, -5„ и б задания постоянных коэффициентов, блоки 8,-8„ выделения целочисленного значения, блоки вычитания, ключи, коммутаторы и логические элементы. Существо предложения заключается во введении до" полнительных блоков выделения цецелочисленного значения 24,-24 » блоков деления 23,-23„, блоков умножения 25, -25„, позволякзцих определить вес каждого элемента дпя распределения остаточной стоимости, компараторов 261-26 » генератора линейно изменяющихся импульсов, которые произ- g водят ранжировку элементов по этому весу, а также блока коммутации 28 и и-1 вторых блоков коммутации, которые производят сравнение стоимости данного элемента с остатком стоимости и разрешают или запрещают .их включение в запасные. 5 ил.

1399772

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения количества запасных блоков технической систем

И

m; равно И = — . Поскольку значения30 ч=! 1

m могут оказаться нецелочисленными, на первом этапе оптимизации выбирается (тпрр, а затем оставшаяся часть суммарной стоимости С ц сравнивается в первую очередь с С; блока, у которого произведение отношения веса элемента данного типа к его стоимости

1яа нецелочисленный остаток элементов этого типа будет наибольшим: 40

Е

b; = — - -a; р Ь" = —, а о

С; 3 С;

> Ь = — а

2л и С

45

С где а — нецелочисленная часть

1 т. е. остаток элементов i ãî типа.

Если выпо.пняется условие С и ) С;, то в комплект запаса добавляется один блок i-ro типа, если выполняется

С „ С;, то проверяется условие

Аналогичным образом производится проверка ттпя всех остальных блоков. с учетом их влияния на скорость изменения ее определяющего параметра..

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Сущность изобретения состоит в. 10 том, что аппаратурными средствами по значению определяющего параметра

F(X, Õ„) как функций значений сигналов на выходах конструктивных блоков технической системы определя- 15 ется скорость изменения ее определяющего параметра в зависимости от состояния конструктивного блока, вычисляется вес (Z,) каждого блока по степени его влияния на скорость {тт;) 20 изменения определяющего параметра.

Если ч q v, то Z; > Z . Известно, т т » что при заданной суммарной стоимости запасов (С ) опгимальным распределе нием ее между элементами является распределение тп, = С w ° Z,, m;:= колйчество запасных блоков при этом

Дпя i-го элемента количество возможных операций равно 2 (С„> С;, 2

C„ C; ), для j-ro элемента 2 (С„С и < Г; ), для и-го элемента 2 .

На фиг. 1-3 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 4 — функциональная схема первого блока коммутации; на фиг. 5— функциональная схема второго блока коммутации.

Устройство содержит блоки 1, — 1„. дифференцирования, первый сумматор 2, первые блоки 3, -3 „ деления, первые блоки 4,-4„ умножения, первые блоки

5,-5 задания постоянного коэффициента, второй блок 6 задания постоянного коэффициента, вторые блоки

7, -7 „ деления, блоки 8,-8„ выделения целочисленного значения, вторые блоки

9,-9 умножения, второй сумматор 10, первый блок 11 вычитания, блоки 12,—

12 „сравнения, блок 13 задания единичного напряжения, первые ключи 14,—

14, третьи сумматоры 15,-15„, аналого-цифровые преобразователи 16,-16„, i блоки 17,-17 индикации, первые элементы НЕ 18,-18„,, первые элементы И.

19 -19„, аналоговые коммутаторы 20 "

20 „, вторые блоки 21 -21„ вычитания, вторые элементы И 22 -22„, третьи блоки 23,-23 „ деления, блоки 24,-24 „ выделения нецелочисленного значения, третьи блоки 25,-25 „ умножения, компараторы 26,-26„, генератор 27 линейно изменяющегося напряжения, первый блок 28 коммутации и п-1 вторых блоков коммутации 29 -29„.

Первый блок 28 коммутации содержит вторые ключи 30, -30„, третьи ключи 31, -31„, вторые элементы НЕ 32,—

32„, первые элементы ИЛИ 33, -33„, шестые ключи 34,-34„ и первый дешифратор 35.

Второй блок коммутации 29 состоит из четвертых ключей 36,-36„, третьих элементов И 37,-37„, третьих элементов НЕ 38,-38„, пятых ключей 39,-39„ четвертых элементов НЕ 40,-40п вторых элементов ИЛИ 41 -41, одновибраторов 42<-42„, седьмых ключей 43 43 и второго дешифратора 44.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в блоки 1, — 1„ записаны значения F(X,,...,XÄ), в блоках 5 -5 установлены напряжения

1399772

U -U пропорциональные С<,...,С„, в блоке 6 установлено напряжение, пропорциональное С . После включения устройства напряжейия на выходах

3F блоков 1, — I „пропорциональны

3Х<

3F — соответственно. Напряжения с выах

« ходов блоков 1< — 1 „поступают на входы 1р сумматора 2. С его выхода напряжение, 3F пропорциональное ., подается на а=1 вторые входы блоков 3<-3„, На первые входы блоков 3, -3 „подают ся напр яжедУ ния, пропорциональные, и, следо1 вательно, на их выходах напряжение

8F /" ЗГ пропорционально частному /

Е;, т.е. пропорционально тому весу, с которым i-й блок влияет на скорость изменения определяющего параметра. 25

Таким образом, напряжение на выходе блоков 3,-3„ пропорционально их значимости в сложной системе. Напряжения с выходов соответствующих блоков 3,—

3 „ поступают на вход первого сомножи- Зп теля соответствующих блоков 4,-4„, на вторые входы которых с блока 6 подается напряжение U ° Тогда с выхо. дов блоков .4,-4 „ снимаются напряжения, пропорциональные Е; . С, т.е.

35 напряжения, пропорциональные той части суммарной стоимости комплекта запаса, которая отводится для комплектации i х блоков. В блоках 7 -7„ это напряжение делится на напряжение 4р пропорциональное С и подаваемое на вход второго сомножителя блоков 7,—

7„ с блоков 5,-5„. Таким образом, на выходах блоков 7,-7> напряженке

Z; С онально - необходи 45

С; мому количеству запасных блоков i-го вида. Это значение может быть нецелочисленным. Поэтому в блоках 8,-8 „ выделяются напряжения, пропорциональные 5О целой части и перемножаемые в соот- . ветствующих блоках 9, -9„ с,напряжением Uz,...,U соответственно. С выходов блоков 9, †9 „ эти напряжения поступают на соответствующие входы сумматора 10, на выходе которого напряжение U ., пропорционально суммарной стоимости целочисленного количества запасных блоков для сложной технической аистемы. Напряжения 1.1, и подаются на соответствующие входы блока 11, напряжение на выходе ко— торого равно разности И -У,, пропорциональной разности между суммарной допустимой стоимостью комплекта запаса и суммарной стоимостью целочисленного количества запасных блоков всех типов. Оставшаяся часть стоимости

U <,,= U — U используется для дополнительного комплектования запасов блоками, для которых выполняется услоние U <1 >, U !

На первые входы блоков 23» -23 < поступают напряжения с выходов соответствующих блокон 3,-3 „, пропорциональные Z., на вторые входы блоков 2 3,—

23 „поступают напряжения U — U<, 5< 5<, пропорциональные G; с выходов блоков

5,-5 „. На выходе блоков 23,-23 „ напряжения равны отношению веса данного элемента к его стоимости Z;/С;.

Эти напряжения поступают на нходы первых сомножителей блоков 25,-25„.

В блоках 24,-24 „ выделяются напряжения, пропорциональные нецелочисленной

Z;.С части от — количества запасС, ных блоков i- го типа, которые з атем перемножаются н соответствующих блоках 25,-25 „ с соответствующими величинами напряжений Z;/С,, полученными на выходах блокон 23,-23„. С выходов блоков 25,-25 <, напряжения, пропорциZ; ональные произведению †а = Ь

C. 1 <

1 поступают на первые входы соответствующих компараторов 26, -26„, На втоные входы компараторов поступает напряжение с генератора 27. В момент когда напряжение, поступающее с блока 27 на второй вход компаратора

26;, станет равно напряжению, пропорциональному величине Ь;, которое больше Ь, b и т.д., компаратор

Э сработает и на его выходе появится напряжение логической единицы Uq отает к

g t — 26k. На их выходах появится напряжение Uz<. U < соответственно.

) Э <(Со обр аз но с оч еред но ст ью и оя вл ения напряжений Uz -Uqq с выходов компа(и раторов 26, -26 „они подаются на информационные входы соответствующих третьих 31, — 31„ и пятых 39,-39« ключей. На информационный вход ключа

1399772 6 торого присутствует потенциал "0, так как выполняется условие С „) С;, Следовательно, на выход коммутатора

20, будет скоммутировано напряжение с выхода блока 21,, пропорциональное разности С,, -С;. Это напряжение сравнивается в блоке 12 в момент t с напряжением v > пропорциональным С .

) р Если выполняется условие С и С;, то на выходе блока 12 < присутствует потенциал "0", ключ 14, закрыт, и в блоке 17< отобразится количество запасных блоков i-го вида, равное зна15 чению в блоке 8, . С выхода блока 18, потенциал "1" подается на второй вход коммутатора 20,, следовательно, на его выходе будет скоммутировано напряжение U», пропорциональное C« . р В момент t на выходе компаратора 26. появится напряжение "1", которое на управляющий вход 301 не поступает, так как,все ключи 31, -31„ закрыты.

Это напряжение поступает на вход клю25 ча 39 блока коммутации 29 . В это время на информационном входе ключа .39; имеется напряжение "1" 11 а, . Напряжение "1" на вход ключа 36; попасть не может — он закрыт. Так как

30 в момент t на всех входах элемента

41 будут нули, то элемент 40; инвертирует их в единицу. Ключ 39 открыт, напряжение Uz< проходит на первый вход элемента 371 и также через одно 35 вибратор 42; поступает на элемент 38 блока 29» где инвертируясь в ".0", закрывает ключ 36 через элемент 37 тем самым запрещая последующее сравнение С в блоках 12 ;12„. С выхода

4р элемента 37 блока 29 напряжение

U -поступает на управляющий вход

26 ключа 43, разрешая прохождение напряжения U<, которое поступает на ! второй вход сумматора 15 . Напряже45 ние U><. поступает также на соответствующии вход дешифратора 44, с выхода которого напряжение подается на второй вход блока 17<. Отображается порядковый номер элемента ЗИП.

31; приходит единичное напряжение на всех входах элементов ИЛИ 33, 33„ присутствуют 0, так как на выходах всех остальных компараторов 26, кроме 26;, напряжение отсутствует..

Блоки 32<-32 „ инвертируют их в "1 поступающие на управляющие входы ключей 31„ -31 Поскольку в момент t только на входе 31; имеется напрк. — 1 жение, то на его выходе появится "1", которая подается йа управляющий вход ключа 30;, на управляющий вход ключа

34, открывая его для прихода сигнала U>I, на соответствующий вход дешифратора 35, с выхода которого преобразованный в числовое значение двоичный код, нокаэывающий номер i-го элемента, поступает на второй вход блока 17, . С выхода ключа 35, найря-. 2 жение U ;, пропорциональное целочисленному значению количества элементов

i-го типа, поступает на второй вход сумматора 15, .

Потенциал "I с выхода ключа 31; также приходит на все соответствующие входы элементов 33, -33„, не входящих в шину 1, и, инвертируясь бло-. ками 32,-32 „ в "0", закрывает все остальные ключи 31,-31„. Следовательно, в момент t только на управляющем входе ключа 30; будет напряжение, равное "I". Все остальные 30,-30 ключи будут заперты, и напряжение, .поступающее с блока 5; и пропорцио.:.нальное С;, подается. на выход блока

28 и поступает на вторые входы блока

12, и блока 21i. Напряжение с выхода ключа 31; подается на элемент 38;, . где инвертируется в "0" и закрывает ключ 36; через элемент 37,, тем самым запрещая последующее сравнение

С; в блоках 12 -12„. Если выполняется условие C„> С;, на выходе блока 12 появляется потенциал "1", который открывает кпюч 14,, разрешая подачу потенциала "1" с блока 13 на первый вход сумматора 15,, на второй вход которого подается напряжение ключа

34 . С выхода блока 15 напряжение

t после аналого-цифрового преобразователя 16, подается на блок 17, где отображается оптимальное количество запасных блоков i-го типа-, равное значению на выходе блока 8;, увеличенному на единицу. Напряжение "1" с выхода блока 12, подается также на

Первый управлящщий вход коммутатора

20,, на втором управляющем входе хоЕсли выполняется условие U, UI,.>

> UI,;, то на выходе блока 12 — потенциал "1", который аналогичным об. разом открывает ключ 14>. На блоке

17 отобразится количество запасных

z блоков, равное значению в блоке 8, увеличенному на единицу, и порядковый ,I номер 1 этого элемента. Напряжение с выхода блока 12 подается также на

99772 8

Формула из обр е тення

7 1З первый вход элемента 22.<, на второй вход которого подается напряжение

"1" с блока 12 1. С выхода элемента

22, на первый вход коммутатора 20г подается потенциал "1" На втором, третьем и четвертом входе коммутатора 20 напряжение отсутствует, так как на втором входе элементов 22, 22 и на выходе элемента 19 — напряжение "0" ° Следовательно, на выходе коммутатора 20 будет скоммутировано напряжение с выхода блока 21 г пропорционльное С -С -Сjs т е напряжение U« -U5 Ч», Это йапряжение сравнивается в блоке 12 в момент

t с напряжением Б „. Если выполняетуспоаНе U «(116 + U ) o U в

I 3 к устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока не нарушится условие U g -(Ug + U5 + Ug к + ° ° °

+ ° ° .U ) U ° когда U ц U ., на выходе коммутатора 20, скоммутйровано напряжение U«, которое в блоке

12 сравнивается с У . При выполнении условия U „ U . открывается

J ключ 14 и на блоке 17 отобразится количество запасных блоков J-го вида, равное значению в блоке 81, увеличенному на единицу, а также порядковый j-й номер запасного блока, пришедший на второй вход блока 17г с выхода дешифратора 44 блока 29г.

Напряжение "1" с выхода блоков 18, и 12> подается на входы элемента 22г и с его выхода на второй управляющий вход коммутатора 20г. На остальных управляющих входах коммутатора

20 напряжение отсутствует, так как на втором входе элемента 21гу, на первом входе элемента 21 и на выхо де элемента 19г — потенциалы "0". .. На выходе 20г скоммутировано напряжение с выхода блока 21гг, равное разности U« -Uz, которая сравнивается в блоке 12, с Ug„

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом. Если выполняется условие U, i U, то на первый

3 вход блока 12 коммутируется напряжение U, которое сравнивается сБ . По результатам сравнения опре5к деляется возможность или невозможность дополнения комплекта запаса одним запасным блоком k-го вида.

В дальнейшем алгоритм работы устрой-, ства не меняется до тех пор, пока не будет проверена возможность доукомплектования по всем видам блоков.

Устройство для определения комплекта запаса технической системы, содержащее и первых блоков задания постоянных коэффициентов по числу типов запасных блоков,п первых блоков деления, п-1 первых элементов НЕ, и-1 первых элементов И, и блоков индикации, и блоков дифференцирования, п+2 сумматоров, 2п блоков умножения, первый блок задания постоянного коэффициента, и вторых блоков деления, п блоков выделения целочисленного значения, и блоков сравнения, блок задания единичного напряжения, и первых ключей, п аналого-цифровых преобразователей, и аналоговых коммутаторов, первый блок вычитания, и групп вторых блоков вычитания из 2 блоков каждая (i — порядковый номер группы) и п-1 групп вторых элементов И нз 2 элементов каждая, выходы вторых блоков вычитания группы связаны с соответствующими первыми входами вторых блоков вычитания последующих групп, соответствующими информационными входами соответствующих аналоговых коммутаторов, выход каждого второго блока задания постоянного коэффициента соединен с первым входом соответствующего второго блока деления, с первым входом соответствующего второго блока умножения, выход каждого второго элемента И группы связан с соответствующим управляющим входом соответствующего аналогового коммутатора, входы каждого второго элемента И соединены с выходами соответствующих первых элементов НЕ и блоков сравнения, последний управляющий вход каждого аналогового коммутатора подключен к выходу соответствующего первого элемента И, первый вход которого через соответствующий первый элемент HE соединен с выходом соответствующего блока сравнения, подключенного также через соответствующие последовательно соединенные первый ключ, третий сумматор и аналого-цифровой преобразователь к входу соответствующего блока индикации, первые входь всех блоков сравнения, кроме первого, свя-. завы с выходами соответствующих коммутаторов, выход первого блока вычитания соединен с первым входом первого блока сравнения, последними информационными входами всех коммутато9 3997 ров и первыми входами всех последних в группах блоков вычитания, информационные входы всех первых ключей подсоединены к выходу блока задания единичного напряжения, выходы соответст5 вующих блоков вьщеления целочисленноГо значения соединены через вторые блоки умножения и второй сумматор с

Первым входом первого блока вычита-! ния, второй вход которого соединен с выходом первого блока задания посто нного коэффициента, связанным также вторыми входами первых блоков умножения, первые входы которых через со- !5 ответствующие первые блоки, деления подключены к выходам соответствующих волоков дифференцирования и соответстВующнм входам первого сумматора, вы од которого соединен с вторыми вхо- щ ами первых блоков деления, выходы ервых блоков умножения через соответтвующие вторые блоки деления подклюены к входам соответствующих блоков

ыделения целочисленного значения, 25

ыход каждого первого элемента И сое инен с входом следующего первого лемента И, выход первого из блоков фравнения .соединен с первым управляющим входом первого аналогового комму- ЗО татора, выход первой схемы НЕ из пер= вой группы связан с вторым управляющим ходом первого аналогового коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, то, с целью повышения точности уст35 фойства, в него дополнительно введены и бчоков выделения нецелочисленноrlo значения, и третьих блоков делея, и третьих блоков умножения, и омпараторов, генератор линейно изме- „О

Йяющегося напряжения, первый блок

Коммутации и и-I. вторых блоков коммутации, причем первые входы третьих б!поков деления соединены с выходами соответствующих первых блоков деления,45 вторые входы — с выходами соответствующих вторых блоков задания постоянн!ых коэффициентов, выходы третьих бпоков деления соединены с первыми входами соответствующих третьих бло50 ков умножения, входы блоков выделения нецелочисленного значения подключены к выходам соответствующих вторых блоков деления, а выходы — к.вторым взводам соответствующих третьих блоков уйножения, выходы которых связаны с

55 первыми входами соответствующих компЬраторов, вторые входы всех компаратОров связаны с выходом генератора

72 !О линейно-изменяющегося напряжения, первые информационные входы первого блока коммутации связаны с соответствующими выходами вторых блоков задания постоянных коэффициентов, первый блок коммутации содержит и шин из.последо" вательно соединенных первых элементов

ИЛИ, вторых элементов НЕ, третьих кпючей и вторых ключей, а также имеет первый дешифратор, и шестых клю- . чей, выходы которых объединены в один, соединенный с вторым входом первого из третьих сумматоров, а их информационные входы соединены с выходами соответствующих блоков выделения целочисленного значения, выход первого дешифратора соединен с вторым входом первого блока индикации, входы первого дешифратора и управляющие входы шестых ключей соединены с соответствующими выходами третьих ключей, информационные входы вторых ключей соединены с выходами соответствующих первых блоков задания постоянных коэффициентов, а выходы объединены и подключены к второму входу первого блока сравнения, к второму входу первого из вторых блоков вычи" тания, информационные входы третьих ключей связаны. с выходами соответствующих компараторов, входы первых элезлементов ИЛИ соединены с выходами соответствующих третьих ключей, не входящих в данную шину, в устройство также введены и-1 вторых блоков коммутации, кажщай из которых включает и шин из последовательно соединенных вторых элементов ИЛИ, четвертых элементов НЕ, пятых ключей, третьих элементов И, четвертых ключей, а также и третьих элементов НЕ, и одновибраторов, и седьмых ключей, второй дешифратор, выход которого соединен с вторым входом соответствующего блока индикации, информационные входы седьмых ключей соединены с выходами соответствующих блоков выделения целочисленного значения, выходы седьмых кпючей объединены и соединены с вторым входом соответствующего из третьих сумматоров, выходы третьих элементов И соединены с управляющими входами соответствующих седьмых ключей и соответствующими входами второго дешифратора, информационные входы четвертых ключей соединены с выходами соотвйтствуизцих первых блоков задания постоянных коэффициентов, а

13 выходы ооъединены и подключены к второму вхдду соответствующего блока сравнения, второму входу соответствующего из вторых блоков вычитания, управляющие входы и выходы пятых ключей соединены соответственно с выходами соответствующих компараторов и через одновибраторы с входами третьих элементов НЕ последующего иэ вторых блоков коммутации, входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходамы соответствующих третьих элементов

99772 !2

И, не входящих в данную шину, входы третьих элементов НЕ первого иэ вторых блоков коммутации соединены с выходами третьих ключей первого блока

5 коммутации, входы третьих элементов

НЕ i-го иэ вторых блоков коммутации соединены с выходами пятых ключей (i-1)-го из вторых блоков коммутации, выход каждог о треть его элемента НЕ подключен к второму входу соответствующего третьего элемента И.

)399772

t 199772

У

В

5 Ь-В.

J 399772

Составитель С. Демиденко

Редактор А. Лежнина Техред А.Кравчук Корректор Г, Решетник

Заказ 2668/50 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4