Устройство для определения параметрической надежности радиоэлектронных объектов

 

Изобретение относится к вычислительной технике, и может быть использовано для оценки надежности по постепенным отказам радиоэлектронных объектов и является усовершенствоваг нием устройств а по а. с. СССР № 1401484. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет уменьшения объема переборных процедур. Введение в уст- - ройство группы счетчиков обеспечивает определение и последующую реализацию сечений пространства входных параметров с наименьшим количеством отказов по наиболее информативным уровням. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

НЬ

РЕСПУБЛИК (1% (}1) (Д1) G 06 F 5/46 в0й0Ю,1А ИПБ- T

Б1)ЬЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТСЛСНОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (Q ) 1401484 (21 ) 441 2662/24 (22) 21 . 04. 88 (46) 07.05.91. Бюл. 11д 17 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) О.А.Стадник, В.В.Самусь и Л.Н.Юрченко (53) 62).396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1401484, кл. С 06 F 15/46, 1986.

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использо-. вано при оценке и обеспечении надежности по постепенным отказам (пара.—. метрической надежности) радиоэлектронных объектов,и является усовершенствованием устройства по авт. св.

Ф 1401484.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет уменьшения объема переборных процедур.

На фиг.l приведен пример трехмерной невыпуклой области безотказной работы (ОБР) в пространстве Х Х Х на фиг.2-4 — отображения ОБР, предс- . тавленной на фиг.1 полученные с помощью известного устройства, в координатах соответственно Х1Х, Х Хэд

Х Х, на фиг.5-7 — безотказные реали2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОНН11Х ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, и может быть использовано для оценки надежности по постепенным отказам радиоэлектронных объектов и является усовершенствова-,. нием устройства по а. с.СССР N 1401484.

Цель изобретения — повышение быстро- действия за счет уменьшения объема переборных процедур. Введение в уст ;: ройство группы счетчиков обеспечивает определение и последующую реализацию сечений пространства входных параметров с наименьшим количеством отказов а по наиболее информативным уровням.

Ю

l 3 ил. зации тех же отображений, что и на фиг,2.-4; на фиг.8 и 9 — блок-схема устройства; на фиг.10 — блок-схема блока вентилей; на фиг.ll — сечения

6-мерной ОБР, содержащей пустое множество; на фиг,12 — k-й канал; на фиг.13 — k-e элементы (группы).Рабочей областью (РО) называется совокупность всех рабочих точек в и-мерном пространстве входных параметров, т.е. все возможные варианты величин уровней входных параметров х,(i l,п) в диапазонах допусков х,яп,, х; на входные параметры, заложеннык разработчиком при создании ; Щ схемы (объекта). ОБР называется имерная область в пространстве входных параметров, обладающая тем свойством, что и любая точка, принадлежащая этой области, имеет координаты на осях,1647583 х,х,...,х,,...х „, соответствующие безотказному состоянию исследуемого устройства (объекта). То есть кон-. кретные реализации (набор) х<х >...> х ...,, х, случайных величин.

1 х х,..., x „таковы, ч то выходной (ые)

1 и параметр(ы) изделия находится в пределах установленных допусков, Устройство содержит наборное поле 10

1, блок 2 перебора реализаций, блок

3 управления, генератор 4 тактовых импульсов, блок 5 тест-сигналов, блок

6 физических моделей, блок 7 допусков, накопитель 8, задатчик 9 количе- 15 ства отказов, управляемый пороговый элемент 1 О, блок 11 уставок допусков, дешифраторы 12, элементы И 13, триггеры 1 4, блоки 1 5 индикации, блоки 1 6 вентилей, элемент И 17, ключи 18, 20 счетчики I 9 количества отказовых реализаций, вентили 20 и элемент ИЛИ 21.

На фиг,12 и 13 представлены блоксхемы общих (m-ro u z-го) блоков отоб" ражения (m g z; щ г = I,Ñ„), на ко- 25 торых показаны k-й канал и k-e элементы (группы), m u z " порядковые номера блоков отображения; j г, i - -номера входных параметров х., х „, x(jar i;j,r, i=7,п);11 чйсло уровней входного параметра х ;

1p — число уровней входного параметра х (k = I, 1г); 1; — число уровней . входного параметра х

На фиг.12 показан общий k-й канал:

13 — m"-k- ...; 14 — ш-k—

3S

15 — m — k — ° ..; 19 — m — k—

На фиг. 13 показаны общие Р-е элементы (группы): 13 — z — ... — k; 14 г - ... — k; 15 -.г - ... — k- 192 ° ° ° k.

Устройство работает следующим образом.

Первый этап работы, состоящий в определении уровней каждого из пара- 45 метров с наименьшим числом отказов, состоит в следующем. После запуска импульсы от генератора 4 тактовых Импульсов поступают в блок 3 управления.

Блок 3 выдает команду на замыкание реле наборного поля 1 в соответствии

50 м с кодом реализации, выработанным в блоке 2 перебора реализаций ° Например, в цикле из К реализаций при р-й реализации (р = I,N) на выходе блока реализаций имеется код — n - декадное число 548...62, что соответствует пятому уровню х, четвертому х, восьмому х,...,шестому х,и второму х,.

3 ° ° h- !

При этом замкнутся 5, 4, 8, ..., 6 и 2 реле соответствующих групп наборного поля 1 таким образом, что в блоке 6 физических моделей подключены те детали, которые соответствуют пятому, четвертому, восьмому...шестому и второму уровням входных -.параметров х, х, х,...,х, „, х . По команде блока 3 блок 5 тест-сигналов подает на этот р-й вариант исследуемой схемы все тест-сигналы и все виды питания.

В результате на выходе блока 6 появится р-я реализация выходного параметра у . Этот сигнал поступает на вход блока 7 допусков, где сравнивается с установленными с помощью блока II уставок допусков величинами допусков у и, +hA0Kc выходного параметра

Сигнал от блока 3 разрешает срабатывание блока 7, он же поступает на вход всех триггеров 14, подготавливая их к приему информации, т.е. разрешая переход триггеров 14 в состояние

1l 11

Единица в случае поступления на них сигналов от элементов И 13. При несоответствии данной реализации установ— ленным допускам блок 7 срабатывает, разрешая прибавление единицы в нако.—. питель 8 отказовых реализаций. Сигнал разрешения прибавления единицы к содержимому накопителя 8 поступает также на первые входы всех элементов И

13, тем самым реализуя на выходе одно из трех необходимых условий для осу- . ществления логики И.

В этот момент на выходах дешифраторов 12 имеется информация. В нашем примере расшифрованными окажутся: шина "5" дешифратора 12-1, шина "4" дешифратора 12-2, шина "S" дешифратора 12-3,..., шина "6" дешифратора

12-(n-.l) и шина "2" дешифратора

12-и. Если данная реализация откаэовая, то при этом срабатывают все ключи 18, так как на выходе элемента И

17 будет сигнал, разрешающий поступление информации через ключи 18. Отличие первого этапа работы устройства от второго состоит в том, что в блоках 16 вентилей на все вентили 20 подают разрешение. Поэтому каждый блок

16 пропускает любой поступающий на него уровень (т.е. элемент ИЛИ 21 имеет на выходе сигнал при поступлении на блок вентилей любого числа).

Поэтому логика И осуществляется элементом И 17 при поступлении на блок

16 любого кода реализации. Сработают

164758 элементы И 13: 13-1-5-4,...,13-С -6-2.

Соответственно сработают триггеры

14-1 -5-4,...,14-Сq-6-2 и индикаторы

1.

1 5-1 -5-4,..., 1 5-C„-6-2 . Будет добав2 лена единица к содержимому счетчиков

19-1-5-4,...,19-С -6-2. Каждая последующая реализация анализируется такач же образом.

Отметим, что триггеры 14 и блоки

15 сработают в первый же раз при возникновении описанной ситуации, и дальнейшее поступление сигналов от соответствующих элементов И 13 не нарушает их состояние. Поступление сигналов от элементов И 1 3 в общем случае продолжается, так как повторяются координаты -- (â нашем примере х = 5; х

= 4; .. °, х „ 1 = 6, х,„ = 2) в различных отказовых кодах (кстати, именно 20 это и говорит о вероятности участия двумерного кванта х = 5, х = 4, т.е. 54 в отказовых реализациях) . При этом при каждом последующем срабатывании элементов И 13 и к содержимому 25 соответствующих счетчиков 19 прибавляется единица. Например, к содержимому счетчика 1 9-1-5-4 единица прибавляется при поступлении таких отказовых кодов: 541...11, 541...38, 548...45 и т,п. В результате N реализаций исследуемого объекта в исследуемом пространстве х; х (i = Г,й)(фиг.l,. х х х х,х х ) будет зафиксировано некоторое количество отказовых реали35 эаций. В счетчиках 19 будет накоплена информация (фиг, 5и, бк, 7ж), Получение информации о сечениях с наименьшим количеством отказов для трехмерной ОБР сложной конфигурации. 40

На фиг.1 представлено рассматриваемое пространство с числом поддиапазонов по каждой координате 1 1 = 6; 1 = 9;

1. = 8. На фиг. 2-4 показаны (отмечены крестиками) отказовые реализации 45 во всех сечениях рассматриваемого пространства х1х х х,х х з. Информация, получаемая с помощью предлагаемого устройства, приведена на фиг.5и, бк, 7ж. Пусть очередная реализация исследуемого объекта с кодом 423 (т.е. х1 = 4, xz = 2, x> = 3) окажется отказовой. В этом случае сработает элемент И в первом блоке отображениячетвертом канале — второй группе (или второй элемент четвертого канала нер" вого блока отображения): 13-1-4-2 (соответственно сработает триггер 14-14-2, индикатор 1 5-1-4-2, и к содержи3

6 мому счетчика 19-1-4-2 прибавляется единица), фиг . 5и — точка 42 (х ) . Одновременно сработает элемент И во втором блоке отображения — четвертом каналетретьей группе: 13-2-4-3 (соответст" венно, сработает триггер 14-2-4-3, индикатор 15-2-4-3 и к содержимому счетчика 19-2-4-3 прибавляется единица), фиг.бк — точка 4 1х,13. Одновременно сработает элемент И в третьем блоке отображения (при n = 3 их всего три) — втором канале — третьей группе:

13-3-2-3 (соответственно сработает триггер 1 4-3-2-3, индикатор 15-3-2-3 и к содержимому счетчика 19-3-2-3 прибавляется единица), фиг,7ж — точЯ 23.

Устройство продолжает работать и всего к содержимому счетчика 19-1-4-2 будет прибавлено четыре единицы (юиг.5) во время поступления отказовых кодов (фиг.5-7,.для наглядности безотказовые реализации представлены номерами кодов): 421, 422, 423, 428 (точка 42 1х, фиг.5и). К содержимому счетчика l 9- 2-4-3 прибавляется пять единиц (см.фиг.б) во время поступления отказовых кодов: 413, 423, 463, 473, 493 (точка 4 (х, 3, фиг.бк).

К содержимому счетчика 19 Э-2-3 прибавляется шесть единиц - во всех шести сечениях по х — только отказовые

f реализ ации: 1 23, 223, 323, 423, 523, 623 (точка 23 (х, фиг.7ж).

Аналогичным образом заполняются остальные (6 ° 9 + 6 8 + 9 8 — 3) = 171 счетчики 19.

Остановка предлагаемого устройства происходит так же, как и известного: в задатчик 9 количества отказов вво-..дится максимальное количество отказов (например, И, т, = N). В этом случае произойдет остановка, так как по истечении малого. цикла иэ N реализаций исследуемого объекта число в накопителе 8 окажется меньше числа, заданного задатчиком 9. В этом случае произойдет срабатывание управляемого по-, рогового элемента 10, который подает команду на генератор 4 на остановку устройства..Полученная информация представлена в виде содержимого счетчиков 19 (фиг.5и, бк, 7ж). Исследователь по минимуму сумм в .строках и столбцах двумерных матриц определяет интересующие его уровни (слоя) рассматриваемого пространства. В примере этохq 4, xz= 4, х =5.

1647583

Второй этап работы предлагаемого устройства ничем не отличается от работы известного. Однако нет необходимости сплошного .перебора всех уровней каждого входного параметра. Проводят и (например,;и 3) экспериментов, теперь известно на каком уровне следует фиксировать каждый иэ входных параметров (в примере это х » 4, щ ,х 4, х 5). Работа устройства на втором этапе дает искомую информацию, т.е. отображения ОБР на уровнях с наименьшим числом отказовых ре-, ализаций. 15

Получаемая с помощью устройства информация — двумерные отображения

ОБР в сечениях и-мерного пространст-, ва входных параметров х ху...х „ с наименьшим числом отказов (с наимень- 2 шей вероятностью отказов) ° в том числе ОВР сложных конфигураций, позволя- . ет на этапе проектирования установить номинальные значения и допустимый; разброс входных параметров (т.е. опреде- 25 лить РО), исходя из соображений надежности радиоэлектронных объектов по постепенньм отказам (параметрической надежности). При этом такая информация получается ускоренно за счет определения одного или нескольких сечений, параллельных плоскости рассматривае.мой пары, с наименьшим количеством откаэовык реализаций, а затем реализации только этих сечений. В приведенном примере ускорение составляет (б+

+9+8) . (3+!) 5,75 раза. Если рас смотрению дополнительно подвергнуть еще по два уровня, например х, = 3, 4,5;ха3,4,8;хэ»4,5,б, то выигрыш составит (6+9+8): (3 3+1 )

2,3 раза. При увеличении мерности пространства и числа поддиапазонов 1, ускорение круто возрастает. При n » 5

1 1 » ... 1 - )О, если принять к рассмотрению по три сечения, параллельных плоскости каждой пары, то ускорение составит 322 раза. В общем виде ускоренияполучения информации = а » П составляет — †---„ при фиксируемых п

Q4 +I

1 х, х „где i g j; i g r, i, ), r

«Г Й d — число сечений рассматри- ваемого пространства, параллельное плоскости х хуе

Формула изобретения

Устройство для определения параметрической надежности радиоэлектронных объектов по авт.св . В !401484, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,: с целью повышения быстродействия устройства за счет уменьшения объема перебориых процедур, во все группы каждого иэ каналов блоков отображения введены счетчики, счетные входыкоторых соедине- ны с выходами соответствующих элементов

Я этик групп. .Ф

l647583 х, Z e5 еЯ б) в) Ф

Ф тай 3

1гэ 45аув9

B) .. х! ба 7583! л) и) в) г) ххх х хк

xx xxxx х) х

%Р х х х x x x ххх ххххх хххххххх хххххххх

xx x xxx хх xxк

" xx хх кх ххх х ххах хх х хм хаак ас) g cgp аВа

xxx xx» кхx х хх ххкк хххххххх

xxxxxx xx! 6 i 7583

2g5

B) б) 425 заs @âå

63

5 О зз

5+

67

X =4(39 отказ. }

Х (23 отказ.) 1047583

Ф ЩФ И МФ4Ю a 3 а,с

+i+ 9

63

М

МЦ

49

Фюм 33 jFни

Ф 8 4 1 > m s. a

=4(39 отказ.)

=5(27 ОТКЗЗ ° ) l6ti7583 х,-"Ф м 5

623!

647583

} 6 i 758 3 е

O Ф

I) б

li

Ф

Ф Ю

° °

31 ° Ф

° Ф Ф

5-( ° Ф ° Ф

1 ° ° O ф °

Ф

Ф Ф ° °

1 47583

Л

; зЯ вФ 4, ф «ф Д

Л х-г

1 а;ь .ф

,=э з г

6 х

1 647583

Составитель В.Воронков

Редактор Н.Гунько ТехредМ.Пндык Корректор Т.Палий

Заказ 1401 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101