Система автоматического контроля

 

Г

Оп ИСА-НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

348984

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.И.1970 (№ 1450144/18-24) М. Кл. G 05Ь 23/62 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 23.VIII.1972. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 19.IX.1972

УДК 681.326(088.8) Авторы изобретения Б. В. Городецкий, В. М. Довгаль, Л. Т. Тотаев и Л. В. Городецкая

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

arctg, =

1 в1 1л1 атсф . В1 .Л1

В1 А1

arctg ", (1) . в1 — 1А1

Предлагаемое устройство предназначено для распознавания адекватных функциональных зависимостей и процессов, где необходимо классифицировать (идентифицировать) входную информацию по признакам, характеризующим направление или скорость изменения процесса, происходящего внутри контролируемого объекта. Данная структура»ожет найти применение в диагностике, при анализе активных сред, а также в системах автоматического контроля и отыскания неисправностей и, для прогнозирования времени безотказной работы.

Известны методы и технические средства для решения аналогичных задач распознавания, однако при и опользовании систем типа

«перцептрон», практическая реализация распознающего устройства требует значительных затрат основного и вспомогательного оборудования при недостаточной достоверности принятия решения. Также не целесообразно применение универсальной ЭЦВМ, так как АУ и ЗУ машины оказываются перегруженными непрерывным потоком входной информации, что значительно снижает экономическую эффективность ее использования.

В предложенной системе вместо преобразователей, полосовых фильтров, детекторов, квантующих устройств, устройств выборки и квантователей времени и др. элементов перцептронов применены сумматоры, делительные устройства, функциональные преобразователи и схема сравнения, отрабатывающие жесткую программу и соединенные определенным образом, исходя из разработанного алгоритма. Суть последнего заключается в определении признака, характеризующего отклонение от общей для объектов закономерности (см. векторную диаграмму на

10 фиг. 1). Параллельный перенос осей не изменяет угла наклона прямой, объединяющей любую пару точек и прямая АВ будет параллельна прямой А В . При повороте осей на угол ry rп1рямые АВ и А В,поворачиваются

15 относигельно друг друга на угол q>. Равенство углов 1р и <р очевидно из рисунка. Поэтому угол ср можно выбрать в качестве критерия распознавания. Подобные рассуждения справедливы для всего множества точек. Лю20 бое отклонение произвольной точки сМ от закона перемещения обязательного для всех точек, внесет приращения ЛХ и ЛУ, изменяющие угол наклона между произвольно выбранными точками алгоритм выделения при25 знака различения имеет вид где arctgy; — угол между связывающими прямыми;

YA1r ХА1, УВ1 B1r УВ2 Хв2, YA2r Х„12 — координаты точек в двух соседних циклах регистрации признаков.

На фиг. 2 приведена структурная схема распознающего устройства.

Оно содержит датчик 1, ассоциативное запоминающее устройство (АЗУ) 2, комбинационные сумматоры 8 — 7, делительные устройства и функциональные преобразователи

9, блок сравнения 10, устройство связки 11 и устройство управления 12.

Работа системы автоматического контроля предусматривает слежение за траекториями перемещения точек с интервалом времени, заданными так, что точки за выбранный интервал получают приращения, не превышающие один квант. Пр и этом АЗУ может быть организовано по признаку близости К=+.1 (где К вЂ” приращение за интервал слежения, равное единице младших разрядо в Х и Y).

За время 5 — 10 интервалов слежения производится фиксация признаков различения.

Для этого информация из АЗУ 2 поступает на входы сумматоров 8 — б, где отрабатываются разности, входящие в алгоритм (1).

После этого результаты сложения поступают на входы делительных устройств 8 и 9, где вычисляются отношения

«А1 «В1 «А2 «В2

ХА1 — Хв1 Хл2 — Хв2

В блок делительного устройства включен специализированный функциональный преобразователь, где отрабатывается зависимость

tgm + а или ctga -+ а при переполнении раз,рядной сетки регистра tgo..

Полученные результаты поступают на входы сумматора 7, а результат суммирования запоминается в блоке 10. Следующая пара точек выделяется устройством связки 11 по критериям A1 — Хв2МО; A2 — Хв2=,40

Предмет изобретения знак «1». В следующем цикле выделения при смене бинарных объединений отклонившаяся точка попадает в другую группу, а точкам предыдущей группы, связанной с нормально распределенными точками, присваивается признак «О» и т. д. Таким образом, точке с нормальным распределением никогда не может быть присвоен признак «О», кроме случаев помех, и ее характеристика перемеще«О ния отличается максимальным заполнением

«1» всей разрядной сетки, что может быть принято в качестве конечного признака анормальности. Следовательно, с высокой достоверностью информацию об отклонении

15 точки можно выбрать из АЗУ по признаку

z=111....1, где n — число циклов выделения признаков

20 отклонения.

Если перемещение анормальной точки в результате помех принимает признак «О», то классификационный ряд может быть выделен по признаку второй степени

25 и

Z = тах,111, (2)

/=1 где R — число единиц данного ряда.

В данных суммах (2) переход через «О» и

30 «1» следует заменять на «1», например

11101101 11111111, соответственно и для признаков 010 замена на 000.

Однако вероятность появления «О» в классификационном ряду анормальных точек

35 очень мала и составляет 0,1О11О, поэтому базовым признаком следует считать признак г.

Тем более, что устройство связки объединяет точки в бинарные группы, исходя из условий последовательного объединения в группы

40 точек, расположенных в разных квадратах с постоянной сменой этих точек в разных циклах, по знаку чисел Х и Y. и обрабатывается в соответствии с алгоритмом (1). Результат обработки второй пары точек сравнивается с результатом ооработки предыдущей пары,и данным парам присваиваются признаки: «1» при неравенстве результатов и «О» при равенстве результатов с точностью, заданной погрешностью квантования.

В следующем цикле выделения признаков отклонения устройство связки 11 меняет бинарные объединения при условии, что объединения не повторяются. Тогда в первом цикле выделения двум точкам, из которых хотя бы одна отклонилась от закона распределения Q-множества, будет присвоен приСистема автоматического контроля, содержащая устройство у правления, соединенное с датчиками входной информации и устройством связки, сумматоры, соединенные через

50 соответствующие делительные устройства и общий сумматор с блоком сравнения, отличаюи1аяся тем, что, с целью повышения эффективности контроля, она дополнительно содержит ассоциативное запоминающее устройст55 во, управляющие входы и выходы которого соединены с устройством управления, устройством связки и схемой сравнения, информационный вход — с датчиками входной информации, а информационный выход — со вхо60 дами соответствующих сумматоров, 348984 вериг. 2

Составитель И. Василенко

Техред Л. Богданова

Редактор Л, Утехина

Корректор В. Жолудева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2894!12 Изд. Ыи 1264 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5