Устройство для контроля радиоэлектронных объектов

 

>769554

ОП ИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.12.78 (21) 2690894/18-24 (51) Ч Кп з G 06 F 15!46

G 05 В 23/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 621.396 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 28.10.80 (72) Авторы изобретения

Б. Б. Дунаев, Р. И. Белоконь и Г. П. Черный (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РАД ИОЭЛ ЕКТРОН H ЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматического прогнозирования технического состояния объектов, контролируемых в процессе эксплуатации.

Известно устройство для автома пического контроля радиоэлектронного оборудования (1), содержащее коммутатор-нормализатор, измерительное устройство, анализатор, блок прогнозирования, преобразователи сигналов, блоки временных установок с временными селекторами, блок самоконтрол (и блок индикациями. Это устройство наряду с определением работоспособности в момент проведения самоконтроля позволяет прогнозировать техническое с остояние устройства. С этой целью временные селекторы, настроенные на заданное время прогнозирования, оценивают сигналы контрольных цепей устройства. При выходе значения любого из сигналов за пределы границ, зада ваемых временным селектором, индикатор фиксирует, что устройство не проработает заданное время. Недостаттком этого устройства является низкая достоверность прогнозирования, обусловленная тем, что устройство не учитывает предыстории контролируемого процесса..

Известно также вычислительное диагностическое устройство (2), содержащее ассоциативный запоминающий блок, распреде литель, счетчики, блок суммирования, управляемый аттенюатор, блок регистрации, блок установки коэффициента деления аттенюатора и элементы И. Это устройство, сравнивая поразрядно код слова-опроса, представляющий собой признаки исследуемого объекта, с кодами обучающей выборки, вычисляет вероятности того, что прп наличии у исследуемого объекта определенной совокупности признаков он относится к,некоторому классу воз..дожных состояний.

Недостатком устройства является его малое быстродействие, обусловленное тем, что для вычислений вероятностей требуется выполнять большое количество операций (сравнение, суммирование, деление и т, д.).

При этом чем больше требуется повысить достоверность различения состоян ий, тем больше должен быть объем обучающей выборки, а значит, и больший объем вычислений.

Известно также устройство для автоматического контроля работоспособности клистронов, принятое в качестве прототипа (3) и содержащее коммутатор объектов, нормализатор, коммутатор параметров, аналого-цифровой преобразователь (АЦП ), ЗO формирователь эталонов, блок арифмепи769554

20 ческой и логической обработки, регистратор и прогнозатор, состоящий из ЗУ и экстр»полятора. Это устройство нормирует каждый из контролируемых параметров объекта, преобразует его в цифровой код, затем опрвделяет код отклонения параметра от эталонного значения и относит это отклонение к соответствующей зоне поля допуска на данный параметр. Одновременно код отклонения поступает в прогнозатор, ЗУ которого хранит последовательности отклонений по каждому из параметров за прошедший промежуток времени. Экстраполятор определяет тенденции изменения параметров и вычисляет (прогнозирует) их значения для будущих интервалов времен и.

Однако описанное устройство обладает. малым быстро действием, пз-за необходимости выполнения большого объема вычислений при экстраполяции изменений параметров для будущих интервалов времени.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при автоматическом прогнозировании технического состоян ия контролируемых объектов.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при автоматическом прогнозировании технического состояния, контролируемых объектов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля радиоэлектронных объектов, содержащее блок управления, соединенный с блоком памяти, блоком ввода, АЦП, блоком регистрации ,и коммутатором-нормализатором, выход которого соединен с информационным входом АЦП, введены п регистров номеров состояний объектов, регистр номера параметра, ретистр номера интервала прогнозирования, дешифратор и шифратор. Выход шифратора соединен с одним входом блока управления, один выход которого соединен со входами всех репистров номеров состояний, регистра номера napaметpa и регистра номера интервала прогнозирования Выходы всех регистров номеров состояний соединены с соответствующими входами дешифратора, выход регистра номера параметра подключен к (и+1) -му входу дешифратора, а выход регистра номера интервала прогнозирования — к (и+2)-му входу дешифратора, выходы которого соединены со входами шифратора.

Входными переменными регистров номеров состояний (РНС) являются, таким образом, коды состояний объекта по его определяющим параметрам, полученные в результате контроля объекта в текущий момент времени 1„и в ряде предыдущих моментов t„>, 1„.. t Коды, заносимые в регистры РНС, регистр номера параметра (РНП) и регистр номера интсрвала прогнозирования (РНИ), образуют в совокупности код слова-опроса, подлежа щего различению. Поскольку устройство

60 не требует выполнения вычислительных операций, а сам процесс прогнозирования сводится к операции записи слова-опроса и,операции считывания результата прогноза на выходе шифратора, устройство обладает высоким быстродействием, что поз. воляет получать результаты прогнозирования нспосредственно в процессе контроля, т е. проводить прогн озпрующий контроль одновременно с текущим контролем.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — соответственно структурная схема дешифратора и электрическая схема шифратора для одного пз вариантов реализации устройства.

Устройство содержит блок управления

1, блок памяти 2, блок ввода 3, коммутатор нормализатор 4, АЦП 5, блок регистрации

6, регистры 7 — 7 номеров состояния объекта, регистр 8 номера параметра, регистр

9 номера интервала прогнозирования, дешифратор 10 и шифратор 11.

Устройство работает следующим образом.

В начале автоматического контроля объ"..,êòa блок 1 с помощью блока 8 в соответстг ии с программой, записанной в блоке 2, заносит в оперативную память блока 2 информацию о состоянии контролируемого ооъекта в прошлые моменты времени

Информация поступает в виде кода номера состояния по каждому из контролируемых параметров, объекта, Затем устройство в соответствии .с программой последовательно контролирует состояние объекта по каждому из параметров. Для этого коммутатор-нормализатор 4 по командам блока 1 коммутирует сигналы объекта, соответствующие первому контролируемому параметру, нормирует их и подает в преобразователь 5, Преобразованные сигналы в виде кодов .поступают из преобразователя в слок 1, куда также поступают из блока

2 коды, соответствующие номинальному и допусковым значениям первого параметра.

Блок 1 вычисляет отклонен не результата измерения параметра от его номинального значения и преобразует его в номер зоны допусков (номер градации допуска) Код полученного таким образом результата контроля является кодом номера состояния объекта по первому контролируемому параметру в текущий момент контроля 1„.

Блок 1 посылает полученный код в блок

6 для регистрации технического состояния объекта в момент t, è в регистр 7 для прогнозирования. Затем блок 1 в соответствии с программой пересылает из блока 2 в регистр 7 .код номера состояния объекта в момент ь затем в регистр 7, — код номера состояния в момент 1 и т. д. После этого блок 1 записывает в регистр 8 код номера параметра, а в регистр 9 код номера интервала прогнозирования. Дешифратор 10 преобразует поданный на его входы

769554

5 ! код слова-опроса в выходной сигнал, который затем шифратор 11 преобразует в код номера состояния объекта для первого ин тервала прогнозирования (t, l„+ <). Полученный код блок 1 пересылает в блок б .для регистрации. Затем при неизменных кодах номеров состояний и коде номера параметра блок 1 записывает в регистр 9 новый код, соответствующий второму интервалу прогнозирования, и результат на выходе шифратора 11 пересылает в блок 6 для регистрации состояния объекта по первому параметру во втором интервале прогнозирования (1п. to+?11 tn +t+ (п+2(Таким же образом устройство определяет состояние объекта по первому параметру в третьем интервале прогнозирования и т. д. Затем устройство в соответствии с программой переходит к контролю второго параметра объекта, потом третьего и т. д.

По окончании цикла контроля в блоке б будут представлены результаты контроля технического состояния объекта в текуШий момент времени,t и результаты прогнозирования его состояния в заданных интерва.лах прогнозирования по каждому из его контролируемых параметров. Достаточно высокая достоверность . прогнозирующего контроля достигается тем, что схема шиф ратора строится по результатам прогнозирования значения параметров, которые по,лучены при использовании совершенных вычислительных средств, не входящих в состав устройства, по сложным и достаточно точным алгоритмам. Ввиду тото, что при этом используют не только конкретные .значения наблюдаемой реализации изменения параметров того объекта, состояние которого прогнозируют, но и априорные све.дения о характере изменений рвда реализаций однотипных объектов, прогноз, полученный таким образом, максимально точен.

:Результаты этого прогноза фиксирует шиф ратор, который ставит в соответствие каж,дому выходному сигналу выходной код номера прогнозируемого состояния В простейшем случае в качестве шифратора служит элемент ИЛИ с единственным выход ным сигналом «Годен».

На фиг. 2 приведена структурная схема варианта дешифратора, построенного для следующих .исходных данных: — количество интервалов прогнозирования (4 (2 старших разряда в коде словаопроса); — .количество прогнозируемых параметров (64 (6 двоичных разрядов); — количество моментов наблюдений — 3 (1> 12 3)1 — количество различаемых состояний (градаций) параметра = 16 (4 разряда).

Рассматриваемый дешифратор представ ляет собой многоступенчатую избиратель ную схему, матрицы 12 которой представляют собой первую ступень дешифрации, матрицы 18 — вторую, матрицы 14 и,15— третью, матрица 15 — четвертую, матрица

l7 — пятую ступень дешифрации. Матрица

12 имеет два входа и 4 выхода, матрица

И вЂ” четыре плюс четыре входа и шестнадцать выходов, матрица 14 — шестнадцать плюс шестнадцать входов .и А выходов, матрица 15 — шестнадцать плюс шестнад10 цать входов и В выходов, матрица 1б— шестнадцать плюс В входов и С выходов, матрица 17 — А плюс С входов и D выходов. Количество выходов В матрицы 15 определяется числом реально существующих сочетаний кодов номеров состояний в моменты t, и t2. Ввиду наличия существенных автокорреляционных связей между значениями параметра в моменты 1, и / число реально существующих сочетаний (траекто20 рий) меньше, чем теоретически возможное число, т. е. B(256. Аналогично число реально существующих траекгорий С много меньше теоретически возможного числа, т. е. С((4096. Число А выходов матрицы 14

25 зависит от числа параметров, подлежащих прогнозированию, и числа интервалов про гнозирования, поэтому A(256. Число выходов дешифратора D = А, С . При подаче сигналов на вход дешифратора на выходе

30 матрицы 17 возбуждается один из ее D выходов.

На фиг. 3 представлена схема шифратора для простейшего случая, когда число различаемых прогнозируемых состояний

З5 выбрано равным 2: «Годен» и «Не годен».

Выходные сигналы дешифратора,,соответствующ ие результату прогноза «Годен», объединены при помощи диодной сборки (18). Схема предусматривает резерв цепей, 40 которые по мере накопления результатов контроля однотипных объектов могут быть переведены из класса «Не годен»,в класс

«Годен». Возможна: и обратная корректировка схемы шифратора.

46 Технико-экономическая эффективность предложенного устройства характеризуется следующими сравнительными данными.

Операции записи кодов в регистры, опроса выхода шифратора и пересылки результа-, тов опроса в блок регистрации устройство выполняет за 9 — 11 тактов его работы.

Быстродействие устройства в N раз выше, чем быстродействие. устройства 2, где

N — размер обучающей выборки.

Поскольку схема шифратора легко корректируется в процессе эксплуатации объектов по мере получения новых результатов контроля однотипных объект|ов и статистической обработки этих результатов на ЦВМ, 60 достоверность прогнозирования предложенного устройства можно увеличивать по ме ре эксплуатации контролируемых объектов.

Особенно эффективно применение устройства при использованиями в качестве кон66 тролируемого параметра обобщения пара769554 метра, характеризующего работоспособность объекта в целом, вследствие сущест венного упрощения схемы дешифратора.

Кроме того, схему дешифратора можно уп ростить путем укрупнения (объединения) градаций, расположенных в окрестностях номинальных, значений параметров за счет уменьшения числа анализируемых траекторий

Формула изобретения

Устройство для контроля радиоэлекрон ных объектов, содержащее блок управления, соединенный с блоком памяти блоком ввода, аналого-цифровым преобразователем, блоком регистрации и коммутатором-нормал изатором, выход которого соединен с инфор,мационным входом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены, и регистров номеров состояний объекта, регистр номера параметра, регистр номера интервала прогно. зирования, дешифратор и шифратор, причем: выход шифратора соединен с одним входом блока управления, один выход которого соединен со входом регистров номеров состояний, регистра номера параметра и регистра номера интервала прогнозирования, выходы регистров полимеров состояний соединены с соответствующими а входами дешифратора, выход регистра номера пара

10 метра, подключен к (а+1)-му входу дешифратора, а выход регистра номера интервала прогнозирования к (п+ 2)-му входу де. шифратора, выходы которого соединены со: входом шифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 264793, кл. G 06 F 15/46, 1970.

2С 2. Авторское свидетельство СССР № 478318, кл. G 06 F 15/42, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 327484, кл. G 06 F 15/46, 1972 (прото пип) .

769554

Выхасхные сигнал ггРНС дыхадиые с иг налы Рн11

Выхас7иые сигналы а - Р.; "

Выходные сигналы РНИ

ВЫхойные сигналы даширрагпорсх

Состагитель В. Пнанов

Корректоры И. Осиповская и С. Файн. Техред И. Заболотнова

Редактор Л. Утехина

Заказ 1288/1296 Нзд. ¹ 485 Тирах« 772 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4!5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Выходные сигналы 1 - РИС

Сигнал

„lOdeH

Фиг. д

1В !

1

1