Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия

 

Сущность изобретения: устройство содержит; два генератора 1,12 линейно-изменяющегося напряжения, два блока 2,4 умножения, элемент 5 задержки, два элемента 611 сравнения, два блока 3, 13 нелинейности ,триггер 10, два инвертора 15, 16, ключ 9, 1 элемент 7 памяти, два сумматора 8, 14. 10-1-2-3- 115-14-5-6-7-16-8-9, 1-11-12-4-7, 11- 13-14, 12-4-13, 14-6. 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5пs G 07 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННБ и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГKHT СССР

ii. éИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843821/24 (22) 22.05.90 (46) 07.11.92. Бюл. N 41 (72) В. Д. Гришин, А. Н. Дорохов и А, Н.Тимофеев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1688266, кл, 6 07 С 3/08, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ

„„БЫ,,„1774359 А1 (57) Сущность изобретения: устройство содержит; два генератора 1,12 линейно-изменяющегося напряжения, два блока 2,4 умножения, элемент 5 задержки, два элемента 6, 11 сравнения, два блока 3, 13 нелинейности, триггер 10, два инвертора 15, 16, ключ 9, 1 элемент 7 памяти, два сумматора 8, 14. 10-1-2-3 15-14-5-6-7-16-8-9, 1-11-12-4-7, 1113-14, 12-4-13, 14-6, 2 ил, 1774359

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля, и может быть использовано в научных исследовайиях и технике, где нужно определять оптимальное номинальное 5 значение параметра изделия.

Известно устройство, содержащее датчик времени, блок сравнения, ключ, элемент задер>кки, блок нелинейности, интегратор, блок деления, сумматор и два блока пере- 10 мно>кения, Оно позволяет определять оптимальный период технического обслуживания изделия, обеспечивающий максимум среднего значения времени полезного функционирования. Его недостат- 15 ки — низкое быстродействие и узкая область применения, так как вычисление искомых величин осуществляется за несколько циклов работы устройства и оно не позволяет определять оптимальное номинальное зна- 20 чение элемента изделия, Наиболее близко к предлагаемому устройство, содержащее таймер, блок нелинейности, сумматоры, интегратор, компаратор, два элемента задержки, два 25 элемента памяти, одновибратор, два ключа, блок деления, три блока умножения.

Недостатком его является узкая область применения; так как оно не позволяет определять допустимые значения выходньlx па- 30 раметров изделия.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет определения допустимых значений выходных параметров изделия. 5

Безотказность радиоэлектронного устройства определяется несколькими факторами, одним из которых является оптимальный по критеоию безотказности выбор номинальных значений параметров 40 элементов устройства на этапе проектирования. Безотказность устройства может быть определена как вероятность нахождения определяю>щего его работоспособность обобщающего выходного параметра у в об- 45 ласти заданных допустимых значений ун, уг..

Зависимость обобщающего выходного параметра у от внутреннего параметра — значения номинала элемента схемы является, как правило, монотонной, Эта зависимость 50 легко определяется методами планирования эксперимента, интерполяционными методами и т.п.: у =- D(x), Зная эту зависимость, путем обратного 55 преобразования можно получить зависимость внутреннего параметра х от выходного у:

Ф1(} и, таким образом, найти граничные значения внутреннего параметра: хн = Ф (Ун); xI> =:1> (Ув) и определить величину Лх = xe — хн допуска на внутренний параметр устройства.

Если величина значения внутреннего параметра случайна, значение выходного обобщающего .параметра является функцией случайного аргумента, и вероятности нахождения параметра у в области (ун, у ) и параметра х в области (хн, х,) равны, Поэтому при заданном законе распределения внутреннего параметра х необходимо так выбрать математическое ожидание Е(х) этого параметра, чтобы обеспечить

Sx = макс(Е(х) С (хн, xel) ((х) Q (хн, хо)

Пусть случайная величина t распределена по закону Рэлея с плотностью вероятности

t

f(t) = — 1

С2 где С вЂ” заданная постоянная величина (параметр закона), Математическое ожидание Е(1) будет равно E(t) = С . Пусть случайный пара2 метр иэделия х распределен как случайная величина (l + хкр), где хкр = Е(х) — E(t), Вид плотности распределения показан на фиг,1, Тогда

Р(х E (хн, х )) = ) f(x)dx =хн х хн

= 1 f(x)dx — ) f(x)dx = F(xe) — Р(х ). хкр хкр

Г(х) — функция распределения параметра х. Произведя замену переменной t = х— хкр, получим Р(х 6 (хн, х )) = Fe(te) — Р; (тн), где te =- xe — хкр.

Отсюда макс Р(хб(хн, xe)) = макс Р (t c= (t,, t„)); х т макс P(t C, (te, te)) ™кс (F(t) — F(t-to)j, t с где t< = te — тн =- Ьх

Учитывая, что F(t) = 1 -! 2 с, получим следующее, Для решения задачи определения оптимального номинального значения параметра элемента х, иэделия, обеспечивающего максимальную вероятность того, что обобщающий выходной параметр у бу1774359 дет находиться в области допустимых зна- чений, необходимо найти такое tB, при ко1 тором

t< =ага макс(! гс — I гс 3. с а затем определить хо по следующей формуле: хо* = F(x) = x« — t«+ E(t) = х«+ E(t) — t>< .

1 1

На фиг. 2 приведена блок-схема устройства.

С

Устройство содержит первый генератор

1 линейно-изменяющегося «апряжения, первый усилитель 2, первый блок 3 нелиней1< 5 ности, второй усилитель 4, элемент 5 задержки, первый компаратор 6, элемент 7 памяти, первый сумматор 8, ключ 9, триггер

10, второй компаратор 11, второй генератор

12 линейно-изменяющегося напряжения, второй блок 13 нелинейности, второй сумматор 14, первый и второй инверторы 15 и

16.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала "Пуск" с третьего входа устройства триггер 10 переводится в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 10 поступает на управля<ощие входы первого генератора 1 и первого блока 3 нелинейности и запускает их в работу одновременно (синхронно). Первый генератор 1 генерирует сигнал <4<, который поступает ка первый вход второго компаратора 11 и на вход первого усилите- 35 ля 2, коэффициент усиления которого раве><

1+ С . Сигнал t/С с выхода первого усилителя 2 поступает на информационный вход первого блока 3 нелинейности, В результате на выходе первого блока 3 нелинейности формируется выходкой сигнал U„b

ГЕНЕРатОР 12 ГЕНЕРИРУЕТ СИП<аЛ U< b x = t - to, t = to, который поступает на информационный вход элемента 7 па<ляти и на вход второго усилителя 4, коэффициент усиления которого равен 1/С . Сигнал t - Ь/С с выхода г 2 второго усилителя 4 поступает на информационный вход второго блока 13 нелинейности, «а выходе котооого формируется сигнал U»x = ехр (-(t-to) /2С ).

Этот сигнал поступает на первый вход второго сумматора 14. Сигнал

S(t) = ехр (-(t-ь) /2 Сгj — ехр (- /2С с выхода второго сумматора 14 поступает на первый вход и через элемент 5 задержки— на второй вход первого компаратора 6, В первом компараторе 6 сравниваются между собой два значения S(t) и S(t-ht), At — время задержки элемента 5 задержки. Как, только в момент времени t = t S (t ) становится

1 < 1

S (t ) Я(1) At), на выходе первого компа11 1 ратора 6 появляется управляющий сигнал, который поступает на управляющие входы элемента 7 памяти и кл<оча 9. В элементе 7 памяти запоминается значение сигнала, которое было на его входе в момент времени

1 1 1 1

tD т.е. t« — to, Сигнал tH =- tD — tp с выхода элемента 7 памяти через второй инвертор

16 поступает на второй вход первого сумматора 0, на первый вход которого с первого входа устройства поступает значение параметра х«+ E(t) = х«+ С Г . Значение сигна2 ла хо* = x«+ С v÷- ytH соответствует опти1.

2 мальному номинальному значению параметра элемента изделия, обеспечивающего максимальну<о вероятность того, что обобщающий выходной параметр у будет находиться в области допустимых значений, через открытый ключ 9 поступает на выход устройства. На этом работа устройства заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия, содержащее первый генератор линейно-изменяющегося напряжения, первый блок нелинейности, первый сумматор, первый вход которого является первым входом устройства, второй сумматор, первый и второй блоки умножения, управляющие входы элемента памяти и ключа объединены, выход ключа является выходом устройства, вход элемента задержки и первый вход пер- вого компаратора объединены, а выход— элемента задержки подключен к второму входу первого компаратора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет определения допустимых значений выходных

1774359 рр "И

Составитель Н. Баганова

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Б. Федотов

Заказ 3929 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 параметров изделия, в него введены триггер, первый и второй инверторы, второй генератор линейно-изменяющегося напряжения, второй компаратор, выход которого соединен с первым входом второго блока нелинейности и входом второго генератора линейно-изменяющегося напряжения, выход которого подключен к информационному входу элемента памяти и через второй блок умножения к второму входу второго блока нелинейности, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого инвертора, а выход— к первому входу первого компаратора, выход которого соединен с управляющим входом элемента памяти, выход которого через второй инвертор подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с информационным входом ключа, вы5 ход триггера подключен к первому входу первого блока нелинейности и входу первого генератора. линейно-изменяющегося напряжения, выход которого соединен с первым входом второго компаратора и вхо10 дом первого блока умножения, выход которого подключен к второму входу первого блока нелинейности, выход которого соединен с входом первого инвертора, второй вход второго компаратора и вход тригге15 ра являются cooTBBTGTBGHHo вторым и третьим входами устройства.