Устройство для автоматического контроля статистических параметров электронных блоков

 

515115

Составитель И. Фирсова

Редактор Т. Шагова 1ехред Н. Андрейчук Корректор И. Гоксич

Ъ яз 1173/99 Тираж 864 Подписное государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Ж-35, Раун;ская наб., д. 4/5

Ужгород, ул. Проектпяя, 4

615115

10 и третьим входом блока прогнозирования, а

;второй выход - с первым входом логичес;кого блока, выход которого соединен с блоком индикации и регистратором, третьи выходы преобразователя нестационарного процесса и блока прогнозирования подключены соотэетсл енно к девятому и десятому sxoдам управляемого накопителя, выход блока обнаружения момента времени изменения свойств случайного процесса соединен с одиннадцатым входом управляемого накопителя и с четвертым входом блока прогнозирования, выходы блока уставок соединены соответственно с пятым входом блока прогнозирования и третьим входом решающего блока, первые выходы первого коммутагора3Ь! нормалиэатора, измерительного блока и ан, лиэатора подключены к соответствующим ,входам второго коммутатора-нормализатор выход которого соединен с управляемым н копителем, второй выход первого коммута тора-нормализатора соединен с входом измерительного блока и первым входом блок самоконтроля, к второму входу которого подключен второй выход измерительного1. ,блока, третий выход которого соединен с ,входом анализатора, второй выход которогс подключен к третьему входу блока самоконтроля, выход которого, а также третий выход анализатора подключены соответстве

;но к второму и третьему входам логическо

ro блока..7

5151 метра производится в контуре контроля, положительный результат, поступая на

«д логического блока 17, открывает его в контуре прогнозирования. Спрогнованное значение Xi через блок 17

l лает в индикатор 18 и регистратор (пе19. локп 8-15 в контуре прогнозирования

«т функциональную самостоятельность эволяют прогнозировать изменение параов объекта и блоков самого устройства роля при любом виде случайного процеспри изменении свойств этого процесса чет адаптации прогноэирующей функции ильному процессу изменения параметра.

IS ко в случае резких изменений характэик наблюдаемого процесса решающий

15 в силу интегральных свойств исзуемого критерия оценки прогнозируел /

«значения Х„по точности не в сонин немедленно почувствовать это изме2С е. (ля того, чтобы устойчиво зафиксировать копленной информации Х„ (Т) изменения ктеристик случайного процесса Х < И) уется некоторое время. После чего они т обнаружены блоком 15, который выкоманду на построение модели процес-. его прогнозирующей функции, но уже которым запозданием,,ля обеспечения минимального запаэды- ® я в адаптации прогнозируюшей функции альному процессу изменения параметра резких изменениях статистических ств этого процесса в контуре прогнования используется блок 20, позволяю- ® обнаружить такие резкие изменения. екущая информация о прогноэируемом метре поступает иэ накопителя7 в блок

«епрерывно после того, как начинает гать блок 14 прогнозирования, Обнару- ® е момента изменения свойств наблюого случайного процесса в блоке 20 (ествляется без связи с циклом накопя информации в накопителе 7, что и печивает минимальное время запаздыя сигнала о наступлении момента иэмея свойств случайного процесса. В мообнаружения таких изменеблок 20 выдает команду на остановку ты блока 14 и на накопление новой пор- 60 информации Х.„(Т ) в накопителе 7, е чего начинается цикл формирования и модели процесса и его прогноэирующей ции в блоках 8-13 по информации X„(T ) аким образом, предлагаемое устройство ® контроля электрорадиооборудования эа введенных в его контур прогнози««овазлоков 8-13 и 20 обеспечивает авточеское построение модели процесса иэния контролируемого параметра, провер- Ю

15 8 (ку модели на адекватность реальному процессу изменения параметра, формирование на основе построенной модели прогноэирующей функции и осуществление оптимального. прогноза с учетом возможного изменения свойств случайного процесса, характеризующего прогноэируемый параметр.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля статистических параметров электронных блоков, .содержащее коммутаторы-нормализаторы, измерительный блок, анализатор, блоки самоl контроля, уставок, прогнозирования, решающий и логический блоки, управляемый накопитель, блок индикации и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности прогнозирования, устройство содержит дополнительный анализатор, преобразователь нестационарного процесса, блок идентификации математической модели, блок статистического оценивания, блок проверки математической модели, блок построения прогноэирующей функции и блок обнаружения момента времени изме нения свойств случайного процесса, причем входы дополнительного анализатора и блока обнаружения момента времени изменения

I свойсдь случайного процесса, а также первые входы преобразователя нестационарного процесса, блока идентификации математической модели, блока статистического оценивания, блока проверки математической модели, блока прогнозирования и решающего блока подключены к первым восьми выходам управляемого накопителя, а первые выходы этих блоков, а также бчока построения прогнозирующей функции, кроме блока обнаружения момента времени изменения свойств случайного процесса, подключены к первым семи входам управляемого накопителя, второй выход дополнительного анализатора соединен со вторым входом преобра1 эователя нестациснарного процесса, второй выход которого, а также. третий выход дополнительного анализатора подключены к второму и третьему входам блока идентификации математической модели, второй выход которого подключен к второму входу блока статистического оценивания, соединенного вторым выходом с вторым входом блока проверки математической модели, второй выход которого подключен к входу блока построения прогнозирующей функции, второй выход которого соединен с вторым входом блока прогнозирования, второй выход которого подключен к второму входу решающего блока, первый выход которого соединен с

IBocbMblM входом управляемого накопителя

Если проверка на согласие модели в блоке 12 показывает, что построенная модель состоятельна, то иэ блока 12 выдаютI ся необходимые данные в блок 13, где происходит построение прогнозируюшей функции У„(21), соответствуюшей принятой математической модели процесса Х» (t) . Одновременно с блока 12 подается сигнал .обратной связи об окончании построения

1модели прогнозирования -го параметра и блоки 8-12 готовы для формирования модели процесса изменения для любого другого параметра К = 1,. ъ по К ф 1

Функция прогнозирования » -го параметра из блока 13 поступает в блок 14 прогнозирования и реализуется B нем в виде определенных значений характеристик матрицы прогнозирования в зависимости от вида функции прогнозирования и значения

6 .5

I ция У1. (Т„) из накопителя 7 поступает в

;преобразователь 8, где происходит преоб:,разование нестационарного процесса к ви;,ду стационарного Х1 Л+). Информация !

Xt (Тфф) с преобразователя 8 записыва-! ется в (другую часть) памяти накоиытвля 7; по команде преобразователя 9.включается . ,блок 10, и по сигналу обратной связи с преобразователя 8 на накопитель 7 записанная в нем информация )(» (Т„) поступает в блок 10, В блоке 10 происходит идентификация математической модели процесса по информации XI Лэ) (или Xj (7 )). Определен- ные предварительно в блоке 10 характеристики модели вместе с командой на включение поступают в блок 11, и по сиги-лу обратной связи с блока 10 на накопитель

7 информация Х (Т ) поступает из на» копителя 7 в блок 11, где производится уточнение модели путем статистического оценивания характеристик (коэффициентсв) построенной модели, После оценивания характеристики модели вместе с командой на включение из блока 11 поступают в блок 12, куда по сигналу обратной связи с блока 11 на накопитель 7 поступае» опять та же информация Ху (Т ) . В блоке 12 производится проверка построенной в блоках 10 и 11 математической модели процесса на согласие с реальным наблюдаемым процессом М„(О по информации Xi (T ) . случае несостоятельности построенной модели процесса иэ блока 12 по сигналу обратной связи на накопитель7 информация X„(7) вновь поступает в блок

10, и процесс построения модели повторяется. Если же снова модель оказывается несостоятельной, то новая модель строится уже по большей выборке информации или по информации X„(T ) и т,д, 15115 ноеффиииентсе етой фуиииии. Оиноереме1 по сигналу обратной связи с блока 13 .накопитель 7 в блок прогнозирования 1 °

1 поступает накопленная в накопителе 7». к формация об 1 -м параметре, и блок 1 осушествляет прогнозирование изменени»

°, -го параметра на время 4 »,, опрело ляемое блоком уставок 16. Результат r поза L -го лараметра (прогнозируемое значение X (Т„. «-Иф) с блока 14 посту» в третью часть накопителя 7 для запом нания при каждом j Q,1,2..; При этс по сигналу обратной связи с блока 14» накопитель 7 из последнего поступает 1 кушая информация в решаюшнй блок 15, Одновременно по этому же сигналу пре кращается поступление информации с»»а»

;питвля 7 в блок прогнозирования 14, а значения характеристик прогнозируюшей ции F1, (" ».) переписываются из блока ,в накопитель 7; Проведение последуюши прогнозов», -ro параметра осушествля»

:по определеыной команде с упомянутого ше блока управления устройством контр<

C на накопитель 7. По этой команде прог»

:зируюшая функция из накопителя 7 запи вается в блок 14, куда одновременно и»

1ступает накопленная в нем информация

, L -ому параметру.

1

С поступлением теку»»..й информации накопителя 7 в решаю»».»ш, лок 15 в не из блока 14 поступает очередной резул» ,.тат прогноза „ для оце»»ива»»ия его . и! точности, задаваемой значением критер» оптимальности в блоке уставок 16. В с.

1 чае несоответствия прогнозируемого зна

Л, 1чения требованиям критерия точнс решаюший блок 15 в момент сбнаруже»»» этого несоответствия к > выдает кс манду на остановку работы блока прогнф зирования 14 и на накопитель 7 для по торения цикла построения модели прог»»с эируемого процесса и его прогнозируюш функции в блоках 8-13 уже по информа»

Х П р) . Построение новой модели и и ноэируюшей функции производится и не» первому несфотвествию прогнозируемогс значения параметра критерию точности, по второму или третьему »»есоответствн»

: подряд, что в виде допустимого числа т несоответствий легко задается в блоке тавок 16.

Если после проверки в ре»».аю»»»ем бл<

15 спрогнозированное значение X„ удо» воряет требованиям, заданным в блоке вок 16, то блок 15 транслирует это зн, .нне в логический блок 17, выход кото» открь»т, если l -й параметр к мь1е»»т его прогнозирования в блоке 14 бк|л»» (@ пуске. Г!роверка на допуск прог»»оз»»руем

115, иден-: ,Ока ровер

ПРОГНО;люче яемого х блоков, зиру щей я момент&

;лучайного прол семи входам второй выход дон соединен со втоэля нестационар,од которого, а ительного ".на-, рому и третьему математичесса, подключе.. авляечого накопи, «торого подклю татнстического рым выходом рки математикоторого подния прогноОД кОтОРОГО ка прогнозно подключен

«лока, первосьмым чя и третьим а второй ского блока, жом индикаыходы преоб оцесса и блс ы соответствен;одам управока обнару ения свойств с одиннадцаопителя и с ия момент чайного пр входом у

«ертым вх оды блока нно с пят юэирования, ны соответ> прогнозироэщего блока, татора-норпока и аналиы и треть зые выход иэатора, и

«ра подклю второго в од которог ггелем, вт -нормалнэ ительн ого вующнм вхомализатора, «авляемым на«гс коммута= входом извходом блока у которого под- тельного блоединен с вхооконтроля, чен втор третий вь анализат

«д которого подка самоконтро- 1 чен к треть

/ пизатора и блока обнаружени мени изменения свойств с."

4 са, а также первые вход g e я нестационарного проц икации математичес«; а« тистического одев < математической ф

0SQHBR и peUlaJOô арвым восьми > ф

Ф а опителя, а ц .и

Х акже блока но. кции, кро .,ени мени иэы. нительного анализ . входом преобраэ о процссса, второ же третий выход атора подключен дам блока иден модели, втор к второму нивания, с горым вхс сой модел чен к вход ующей фунь синен с вт< нния, вторс горому вых выход кm

1ом управл. ом блока . од-с первы од которог и регистр эвателя не нрогнозиро с девяток мого нако

В

Ю

I5

М

М

36

ЗВ

4 ля, выход которого, а также третий выход анализатора подключены соответственно к второму и третьему входам логического блока, На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройстваа

Она содержит контролируемый объект 1, коммутатор-нормалиэатор 2, измерительный блок 3, анализатор 4, блок 5 еамокоитроли, коммутатор-нормалиэатор 6, управляемый накопитель 7, дополнительный анализатс р 8, преобразователь 9 нестационарного процесса, блок 10 индентификации математической модели, блок 11 статистического сэценивания, блок 12 проверки математической моl дели, блок 13 построения прогнозируюшей функции, блок 14 прогнозирования, решающий блок 15, блок 16 уставок, логический блок 17, блок 18 индикации, регистратор 18 и блок 20 обнаружения момента времени изменения свойств случайного процесса.

Коммутатор-нормалиэатор 6 производит первичную обработку информации о параметре (преобразование ее в единую дискретную форму, нормировку), чтобы облегчить ее запоминание в накопителе 7 и использоsame при построении математической модели прогноза и прогнозирующей функции изменения етого параметра.

Информация об изменении с -го пара метра (С Г,н, ) в виде дискретного временного ряда ; ()«j = О>1,P..: запоминается в управляемом накопителе 7 на интервале времени Т, соответствующему неко торой оптимальной длине предыстории процесса Х (t), необходимой для построения его математической модели. Обозначим сонпкупнппть еначеннй llew(t>)) i Xj (tJ T) J через У„(Т у, L = Г, ; ) a 1,Х... и назовем ее информацией по (-му параметру на интервале Т =tt - 3 4,Накопитель 7 имеет емкость для запомийания информации по каждому параметру на интервале не менее

2g, что нринимается достаточным для анализа наблюдаемого процесса при любых его ! изменениях. Как только в накопителе 7 накопится информация Х (Т «), она по команде управляющего блока устройства контроля (которое на схеме не показано) поступает

B анализатор-различитель 8 для различения вида случайного процесса A<(t), . а именно, определения его стационарности или нестационарностн. Если процесс оказался стаг ц онарным, то по команде с блока 8 включаетсч блок 10 и по сигналу обратной связи с блока 8 на накопитель 7 информация

М (Г ) поступает в блок 10. Если же процесс Х< (t) оказывается нестационарным, то по команде с блока 8 включается

I преобразователь 9, а по сигналу обратной связи с блока 8 на накопитель 7 информаОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (11) 52.3,,5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.05.74 (21) 202 3888/18-24 (5l) М. Кл.

G 06 Р 15/4B с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гвсудврвтввввва квивтет

Ввватв ЭЬввстрвв СССР вв делам взвврвтеивв в вткрите (43) Опубликоваио25,05.76.Бюллетень ¹19 (45) Дата опубликования описания,15.06.76 (53) УДК 681,17 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Гайденко, В. Н. Захаров и М. В, Савенков (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМ АТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВ

-- Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автоматического контроля электронного оборудования и прогнозирования изменения состояния параметров контролируемого объек- 5 та, например системы управления или блоков самого устройства автоматического контроля.

Известно устройство для автоматического контроля статистических параметров элек-10

1 тронных блоков, содержашее коммутаторынормалиэаторы, измерительный блок, анали затор, блоки самоконтроля, устазок, прог,нозирования, решающий и логический блоки,. управляемый накопитель, блок индикации и . N, регистратор. Однако такое устройство не позволяет прогнозировать изменение параметров объектов, если случайный процесс изменения этих параметров заранее неизвестен или, если характеристики этого процесса изменяются во времени по неизвестным заранее законам. Наличие априорной неопределенности в знании характеристик случайнг"о процесса изменения параметров обычно не позволяет заранее построить прог- 5 оэирующую функцию, адекватно описываю шую реальные процессы широкого класса. И пользование режима самообучения в извес ном устройстве позволяет уточнять весов> коэффициенты функции, построенной толькс для некоторого одного класса случайных процессов. На практике же процессы изме нения параметров сложного объекта могуч иметь самый разнообразный характер и д их прогнозирования необходимо использов новые устройства, способные адаптироват

1ся практически к любому случайному про цессу изменения контролируемого парамет сложного объекта.

Бель изобретения - увеличение точнос . прогнозирования. Это достигается тем, ч устройство дополнительно содержит допол. нительный анализатор, преобразователь не стационарного процесса, блок идентификац математической модели, блок статистичес кого оценивания, блок проверки математической модели, блок построения прогноэирующей функции и блок обнаружения моме та времени изменения свойств случайного процесса, причем входы дополнительного