УСТРОЙСТВО МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Устройство многопараметрического контроля работоспособности сложных технических объектов
Полезная модель относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использована для контроля работоспособности сложных технических объектов, состояние которых характеризуется группой контролируемых параметров имеющих произвольные связи между собой.
Известны устройства (а.с. 1295420, 1233175, 1275472, 1388902) для контроля параметров. Они разработаны на принципе допускового контроля и принимают решение о работоспособности технических объектов по нахождению всех в отдельности контролируемых параметров в поле своих допусков. Недостатком данных устройств является отс)ггствие возможности оценивать запас работоспособности контролируемых параметров.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство (прототип) для контроля тех1шческого состояния радиоэлектронных объектов (а.с. 1272341, 1985г.), состоящее из датчиков параметров, коммутатора, нормализатора, аналого-цифрового преобразователя, двух блоков умножения, трех блоков суммирования, блока памяти, блока задания эталонов, блока задания коэффициентов сглаживания, регистра сдвига, блока индикации, генератора тактовых импульсов и делителя частоты.
Однако это устройство не позволяет осуществлять многопараметрический контроль работоспособности сучетом
межпараметрических связей и определять запас работоспособности любых технических объектов в целом.
Цель полезной модели - повыщение достоверности контроля за счет учета межпараметрических связей, существенно влияющих на работоспособность технических объектов, путем введения новых блоков и организации связей между ними.
- .-  -  о -g г т  3   з
G 06 F 15/46 Поставленная цель достигается тем, что нредлагаемое устройство с помощью введенных в нрототин блока управления, блока рекорреляции, трех блоков сравнения, четырех блоков вычитания, трех блоков деления позволяет реализовать последовательный принцип контроля сложных технических объектов. Результатом является получение информации о нахождении объекта контроля в одном из множества работоспособных состояний или определение параметра, повлиявшего на изменение его технического состояния.
Функциональная схема устройства многопараметрического контроля сложных технических объектов представлена на фиг. 1.
Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 рекорреляции, блоки 3, 10 сравнения, блоки 4, 5, 7, 8 вычитания, блоки 6, 9, 13 деления, блоки 11, 12 сумматоры накопители, блок 14 индикации.
Принцип работы устройства многопараметрического контроля сложных технических объектов заключается в реализации следующих теоретических положений.
Как правило, контролируемые объекты состоят из множества структурных элементов, имеющих разнообразные ф)шкциональные и стохастические связи между собой. Оценка технического состояния осуществляется путем контролирования п параметров по индивидуальным допускам работоспособности. Допуска формир)тотся для каждого в отдельности i-ro параметра (без учета влияния на него внешних факторов и состояния других контролируемых параметров). В связи с этим в достоверность контроля вносится методическая ошибка, т.к. сравнивается поле допуска для независимого параметра с измеренным параметром,
несущим в себе излишнюю информацию. В целях повышеБшя достоверности контроля, т.е. выделения из каждого измеренного параметра Xj независимой
составляющей Xj, в устройство введен блок рекорреляции, принцип работы которого описан в заявке на полезную модель JN22001132402/20(034881), см. положительное решение от 18.02.2002 г.
I
Физическая природа контролируемых параметров и способы их измерения для эффективной работы устройства не имеют прргаципиального значения в связи с тем, что в блоках 4-9 осуществляют их нормирование с помощью формул:
У - У  -  . г opt i   opti
Xj-Xffj
i - opt  i   Hi
где Xjjj, Xgj - границы поля допуска i-го параметра; - opti номинальное значение i-ro параметра; j - нормированное значение i-ro параметра. Область неработоспособности параметра будет при j  О, а область
работоспособности лежит в пределах О  j  1. Причем i - 1 соответствует наилучшему техническому состоянию элемента, описанного iм параметром.
В блоках 10-14 реализуется процесс формирования многопараметрического комплексного показателя работоспособности
С« CfС0
Q(t) -- - е Р физический смысл которого
заключается в том, что он показывает степень соответствия технического состояния объектов контроля (в момент измерения параметров) номинальному состоянию определяемого нормативно-технической или проектно-конструкторской документацией.
Например, в случае когда требуется проконтролировать два параметра X и Y, распределенных равномерно, многопараметрическая область работоспособности комплексного показателя будет ограничена поверхностью, представленной на фиг. 2. Из её анализа видно, что при   0,5 комплексный показатель полностью находится внутри одномерных областей работоспособности каждого из параметров. Принятое в этих условиях решение о работоспособности объектов контроля в целом
JL oL(
будет характеризоваться достоверностью близкой к 1. При 0,5  Q{t}  0,2 вероятно принятие ложного решения о неработоспособности объектов, а при 0,2  Q{t)  О весьма вероятно появление события необнаруженного отказа.
Работа устройства осуществляется по схеме, задаваемой тактовыми импульсами блока 1 управления.
Начальная установка блоков устройства происходит при подаче импульса на вход «П, в результате действия которого запускается блок 1 управления. Одновременно на информационные входы устройства подаются сигналы для установки постоянных коэффициентов «1, «2, Xjjj,Xgj,
VV
opti i
Первый тактовый импульс 1-го выхода блока 1 управления инициирует работу блока 2 рекорреляции. В нем выделяется независимая
составляющая Xj из измеренного параметра Xj , на состояние которого
влияют различные внещние и внутренние, функциональные и случайные факторы, не позволяющие оценивать истинное техническое состояние
элемента, характеризуемого данным параметром. Величина Xj (в
дальнейшем будем именовать истинным параметром) с выхода блока 2 рекорреляции поступает на вторые информационные входы блока 3 сравнения, блоков 4 и 7 вычитания.
Второй тактовый импульс с выхода 2 блока 1 управления инициирует
работу блока 3 сравнения. В результате если условие
выполняется, то работа устройства осуществляется последовательно; в противном случае - с пятого тактового импульса.
Третий тактовый импульс с выхода 3 блока 1 управления инидирфует работу блоков 4 и 5 вычитания. Вычисленный в блоке 4 вычитания остаточный запас по достижению i-ro параметра верхней границы
Xgj  Xj поступает на первый информационный вход блока 6 деления, а рассчитанный в 5 блоке вычитания правый интервал работоспособности -4
-  параметра в1   поступает на второй информационный вход блока
6 деления.
Четвертый тактовый импульс с выхода 4 блока 1 управления инициирует работу блока 6 деления. В нем формируется нормированное
U Bi i значение i-ro параметр  , которое поступает на второй
информационный вход блока 10 сравнения, и работа устройства продолжается с седьмого тактового импульса.
Пятый тактовый импульс с выхода 5 блока 1 управления инициирует работу блоков 7 и 8 вычитания. Вычисленный в блоке 7 вычитания
остаточный запас по достижению i-ro параметра нижней границы Xj - Xj
поступает на первый информационный вход блока 9 деления, а рассчитанный
в 8 блоке вычитания левый интервал работоспособности параметра
XQPJ.J   поступает на второй информационный вход блока 9 деления.
Шестой тактовый импульс с выхода 6 блока 1 управления инициирует работу блока 9 деления. В нем формируется нормированное значение i-ro
U i   параметр  , которое поступает на второй
информационный вход блока 10 сравнения.
Седьмой тактовый импульс с выхода 7 блока 1 управления инициирует работу блока 10 сравнения. В случае если выполняется условие
j  О то, работа устройства осуществляется последовательно. В противном
случае - на вход блока 14 индикации подается сигнал «Отказ i-ro параметра.
Восьмой тактовый импульс с выхода 8 блока 1 управления инициирует работу блоков 11 и 12 сумматоров-накопителей. Если i-й параметр был не последним, характеризующим техническое состояние объектов, то работа устройства возвращается к первому тактовому импульсу. Если он был последним, то сформированный в 12 блоке
Bi  opti
суммарный запас работоспособности всех контролируемых параметров по
N выражению Z   поступает на первый информационный вход блока 13
деления, а полученное в 11 блоке число контролируемых параметров Hj - ( +1) поступает на второй информационный вход блока 13 деления.
Тактовый (8 «+1) - импульс с выхода 9 блока 1 управления
инрщиирует работу блока 13 деления. Сформированный нем многопараметрический комплексный показатель работоспособности объектов Q(t) поступает на вход блока 14 индикации.
Тактовый (8-П + 2) - импульс с выхода 10 блока 1 управления
инициирует работу блока 14 индикации.
В целом техническое состояние объектов оценивается следующим образом :
О  Q(t) 0.2 - неработоспособное техническое состояние;
0.2  Q(t) 0.5 - техническое состояние низкой эффективности; 0.5  Q(t)  1 - техническое состояние высокой эффективности.
ФИЛЮСТИН А.Е.  Г.одглГАСЮК Д.П. ФИЛАТОВ И.Н. /5г.. ПРИЙМАКОВ А.А. ПУЛЕНЕЦЕ.Н.   КОРНЕЕВВ.В. ,.,,
ТУКЕЕВ Д.Л.   ХРУЛЕВ В.Л.  (. о СКРЫЛЬНИКОВ Е.С. гт.,. ПРИВАЛОВ С.Д.  . с5.   КОРОВИН С.В. .. РОССОШАНСКИЙ ПБ. J  1
АВТОРЫ
/ / /У