Устройство для определения границы области работоспособности технических объектов
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 //="-. « » (61) Дополнительное к авт. свид-вуР 558280 (22) Заявлено 080481 (21) 3270137/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет.($1)hh KI3 з
G 06 F 15/46
G 05 В 23/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 301082. Бюллетень ¹ 40 (53) УДК 621. 396 (088. 8) Дата опубликования описания 301082
М.Я. Авхач, И.A. Краснов и A.Â, („аушев .: с .:.э
Э
Ленинградский ордена Трудового Кра ого:"Знаи еди / институт водного транспорта Î (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЦ ОБЛАСТИ
РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к устройствам технической диагностики °
По основному авт.св. 9 558280 известно устройство для определения границы области работоспособности технических объектов, содержащее делители напряжения, выполненные на потенциометрах, подвижные контакты которых соединены с входами блока установки допусков, логический и регистрирующий блоки, а также генератор линейно-изменяющегося напряжения и блок совпадения, выходы которого соединены с соответствующими входами регистрирующего блока, установочные входы с соответствующими выходами блока установки допусков, а управляющий вход — с выходом логического блока, входы которого соединены с соответствующими подвижными контактами потенциометров делителей напряжения, выходы которых соединены .с выходами генератора линейно-изменяющегося напряжения (1).
Недостатком известного устройства является ограниченное быстродействие, обусловленное теМ, что непроизводительное время тратится на проверку условий работоспособности при значениях первичных параметров, лежащих за пределами их допустимых пределов.
Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.
Указанная цель достигается тем, что в устройство введен и-входовый элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы и максимальных уставок блока установки допусков, а выход подключен к входу генератора линейно-изменяющегося напряжения.
На фиг .1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — график зависимости от времени выходного напря15 жения генератора линейно-изменяющегося напряжения; на фиг.3 — график процесса построения границы области работоспособности технических объектов в двухмерном проСтранстве первичных параметров при трех циклах (I, jI и III) определения граничных точек.
На графиках (фиг. 2 и 3) приняты обозначения: U,„() — выходное вых
25 напряжение генератора линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) в функции времени; сХ„, t„ — моменты времени, при которйх одйо нэ значений (или.несколько одновременно) первич3(),ных параметров выходит эа свои до970384 где Х а,b
=Х "С=а, (2) 45
3 вектор, определяющий некоторые произвольные значения первичных параметров, (= 1,2,...); векторы, определяющие предельные значения (максимальные или минимальные, соответственно) функции работоспособности, называемые условиями работоспособ- 55 ности, т.е. те ограничения, накладываемые на выходные параметры объекта, нарушение которых приводит к потере работоспособности объекта; 60 безразмерный параметр, изменяющийся от () до п, функция работоспособности объекта, которая определяет цель и назначение объекта 65 пустимые пределы; „„, t «моменты времени начала работй ГЛИЙ; Х ем
Х„ „.„ — соответственно максимальное и минимальное допустимые значения .первичного параметра Х„; Х,,Х соответственно максимальное ймийй 5 мальное допустимые значения первичного параметра Х, Х,Х - координаты граничных значенйй параметров Х4,Х .
Устройство (фиг.l) содержит генератор 1 линейно-изменяющегося напря- 10 жения (ГЛИН), логический блок 2, блок 3 установки допусков, имеющий п уставок 4, блок 8 совпадений, имеющий и+1 входовый элемент И 7, регистрирующий блок 8, и-входовый элемент ИЛИ 6 и п потенциометров
R, R« ...,R„- и R>, причем выходы потенциометров соединены с входами
ГЛИН 1, а их подвижные контакты соединены с соответствующими входами логического блока 2 и уставок 4 блока 3 установки допусков, выходы максимальных уставок 4 соединены с соответствующими п-входами .элемента
ИЛИ 6, а выходы минимальных уставок
4 соединены с соответствующими входами регистрирующего блока 8 и ивходами злемента И 7 блока 5 совпадений, с (n+1) входом которого соединен выход логического блока 2, выходы элементов И 7 и ИЛИ 6 подаются соответственно на (nial) «й вход регистрирующего блока 8 и на вход генератора 1 линейно-изменяющегося напряжения.
Принцип работы устройства состоит в реализации зависимости всех первичных параметров, определяющих работоспособность;, технического объекта, от одного дополнительного параметра в соответствии с уравне- 40 ниями
f =Х: С=b
3 (l) или и изменяется в заранее заданных пределах, определяемых условиями работоспособности, Приведенные векторные выражения справедливы только для непрерывных объектов и представляют собой совокупность прямых, соединяющих начало координат с.точками Х„ (К = 1,2;...), лежащими на границе области A ра-. ботоспособности. Эти прямые как бы рассекают область работоспособности. Количество таких прямых может быть произвольным. Точки, лежащие на границе области работоспособности, соответствующие определенник значениям первичных параметров, находятся при решении уравнений (1) и (2) при определенном т . При этом должно удовлетворяться неравенство
«1
Xl «» Х„» Х„,„„„ где Х о», Х„„„„- векторы, определяющие предельные (максимальные или минимальные) значения первичных параметров.
В &ю уставку 4 (i = 1,п) блока
3 вВодят два пороговых значения
Х» „и Х «где Х„ „ и Х,„ ми» нимальное и максимальное нормированные допустимые значения i-ro параметра первичного параметра соответственно. На потенциометрах
R«Rд,...,R„,...,йи устанавливается первая комбинация нормированных произвольных значений первичных параметров Хл,(Х у Хх1, ° ° °, Х. ° t Q ) 3
1r на R„-Х„i ..., íà В -Х ..., на
R„- Хц -, íà R>-Х . Затем с выхода ГЛИН 1 в момент времени (фиг.2) подается линейно-изменяющееся напряжение
"еих () где 6 = с t; с - некоторая постоянная (в частности с = 1);
- время.
Максимальное значение выходного. напряжения ГЛИН 1
UH1alf. X rnoX (i = 1, n)
С подвижного контакта i-ro потенциометра R снимается величина Д.=Х(Г, которая подается íà i-й вход блока 2, реализующего функцию работоспособности f, и на вход i-й уставки 4 блока 3, которая контролирует нахождение величины ; в заранее заданных пределах, т.е. рХ, ГХ„- . Ж
1 йище
I д =х„.„ = х„„
Если неравенство (3). удовлетворяется, то на соответствующих первых выходах блока 3 появляются сиг970384
ФоРмУла изобретения
60
6S, (прототип) . налы, равные Я, которые подаются на соответствующие п-входы элемента
И 7 блока 5.
Если хотя бы одно из неравенств (3) не удовлетворяется, например, для Д,1, то сигнал на первом выходе (i+1)-й уставки равен нулю. Блок
2 непрерывно вычисляет величину
%=K(g)(Y =Л, В, ";3 ". Ъ)3.
В момент выполнения равенства функции работоспособности одному из условий работоспособности, например, f = а (при С Г«), с выхода блока 2 подается сигнал на управ« ляющий вход. блока 5, т.е. иа (и+1)-й вход элемента И 7. При ЮГ« н блоке 3 проверяется справедливость выполнения неравенств
Х. -%Х c ° 4 g) (5)
1иии И 1
Если неравенства удовлетворяются, то с первых выходов блока 4 подают1 ся сигналы, равныэ Х„., на соответствующие входы элемента И 7 блока 5.
Если в момент времени („и удовлетворяется система неравенств (5), то с выхода элемента И 7 на соответствующий вход блока 8 подается сигнал, по которому блок 8 регистрирует координаты граничной. точки
R „(Х м =Х„„ С+„Х1„= х „ л1-,Х,,=.
= XÄ; н,.-,"и ="и "в) которые лежат на границе области работоспособности. При этом определяется первая точка, лежащая на границе области работоспособности.
Аналогично при Г = Ь в момент времени С« при удовлетворении неравенств регистрируются значения первичных параметров
ХД (Х,) = Х,1,1 (Д,Х 1." )(Я. Е21 Х 1 2."
= Xq 1g .Хи =Хиу их)1 лежащих на границе области работоспособности и т.д.
Процесс определения граничных точек, принадлежащих области работоспособности продолжается до тех пор, пока одно из значений первичных параметров g<, Х,..., Х,..., Х„ не выйдет за свои допустимые пределы, что состветствует невыполнению неравенства (4), при этом (фиг.2) .
Если неравенство (4) не выполняется, например для i-ro параметра, то на втором выходе i-й уставки 4 блока 3 появится сигнал, который подается на i-й вход элемента ИЛИ б, выходной сигнал с которого подается на ГЛИН 1, при этом выходное напряжение ГЛИН изменяется сигналом от некоторой величины, соответствующей 1 времени t: <до О. При U@„tä= 0 неравенство (4) выполняется и сигнал на выходе элемента ИЛИ б отсутствует, 1О
В промежутках времени (t;< - tÄ ) на потенциометрах В,1,R<, ° .. R„". ..,R< устанавливается вторая комбинация нормированных произвольных значений первичных параметров Х (Х„„,Х ..., 15 X„ . ..,Х„) . Затем при с,„ (фиг.2) с нйхода ГЛИН 1 подается сйгнал
Бэъ1 () = w и цикл измерения повторяется для следующих точек, лежащих на границе области работоспособносg() ти технических объектов. Процесс пбнторяется до тех пор, пока не будет определена граница области работоспособности с заданной точностью. Соединяя граничные точки, получают границу области работоспособности н виде многогранника, который лежит в истинной области работо» способности.
В результате применения предлагаемого устройства повышается быстродействие определения границы области работоспособности непрерывных технических объектов в &Л"5 юС1К
Х4 и1<и
35 раз, где Х -„„; наибольшее из максимальных значений первичных параметров, Х „. „„„ — минимальное значение
i-ro.ïåðâé÷íîãî параметра; S — количество секущих, что способстнует сокращению времени реагирования на Различного рода кризисные ситуации, например, отказы, возникающие.B объекте. устройство для определения границы области работоспособности технических объектов по авт.св.9 558280, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в него введен И-входоный элемент
ИЛИ, входы которого подключены к выходам Ь максимальных ° уставок блока установки допусков, а выход подключен к входу генератора линейноизменяющегося напряжения.
Источники информации1 принятые но ннимание прн экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР 9 558280, кл. G Об F 15/46, 1975
970384 Ac(4)
Рие. Г к рмitt
Й
Xsmssr
ВНИИПИ Заказ 8390/61 Тираж 731 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4
