[go: up one dir, main page]

RU2452027C2 - Device for determining values of operational characteristics of article - Google Patents

Device for determining values of operational characteristics of article Download PDF

Info

Publication number
RU2452027C2
RU2452027C2 RU2010134142/08A RU2010134142A RU2452027C2 RU 2452027 C2 RU2452027 C2 RU 2452027C2 RU 2010134142/08 A RU2010134142/08 A RU 2010134142/08A RU 2010134142 A RU2010134142 A RU 2010134142A RU 2452027 C2 RU2452027 C2 RU 2452027C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
adder
subtractor
memory
Prior art date
Application number
RU2010134142/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010134142A (en
Inventor
Владимир Дмитриевич Гришин (RU)
Владимир Дмитриевич Гришин
Сергей Валерьевич Зиновьев (RU)
Сергей Валерьевич Зиновьев
Борис Владимирович Соколов (RU)
Борис Владимирович Соколов
Олег Владимирович Майданович (RU)
Олег Владимирович Майданович
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН)
Priority to RU2010134142/08A priority Critical patent/RU2452027C2/en
Publication of RU2010134142A publication Critical patent/RU2010134142A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452027C2 publication Critical patent/RU2452027C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: device for determining values of operational characteristics of an article has a memory unit, five rectifiers, a multivibrator, two flip-flops, an attenuator, two adder accumulators, an OR circuit, a comparator, two nonlinearity units, three subtractors, two delay elements, three memory elements, two integrators, two multipliers, three adders and a divider.
EFFECT: high accuracy of the device by taking into account differences in failure rate values.
2 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля. Оно может использоваться в опытно-конструкторских работах и практике эксплуатации для определения оптимальной периодичности технического обслуживания изделий и соответствующих показателей качества их функционирования.The invention relates to computer technology, in particular to control devices. It can be used in experimental design work and operating practice to determine the optimal frequency of technical maintenance of products and the corresponding quality indicators of their functioning.

Существуют устройства [3, 4, 5, 6], предназначенные для определения оптимальных периодов технического обслуживания изделий. Область их применения ограничена изделиями, постоянно функционирующими в рабочем режиме. Использование этих устройств, применительно к изделиям с переменным режимом работы, не обеспечивает необходимой точности определения значений выходных параметров.There are devices [3, 4, 5, 6] designed to determine the optimal periods of technical maintenance of products. The scope of their application is limited to products that are constantly functioning in operating mode. The use of these devices, in relation to products with a variable operating mode, does not provide the necessary accuracy in determining the values of the output parameters.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство [7], содержащее сумматоры, блок перемножения, блок нелинейности, элементы памяти, интегратор, таймеры, блок деления, элементы задержки, триггеры, элемент ИЛИ, компараторы и ключи. Этому устройству свойственны те же недостатки, что и аналогам [3, 4, 5, 6].The closest in technical essence to the claimed invention is a device [7] containing adders, a multiplication unit, a nonlinearity unit, memory elements, an integrator, timers, a division unit, delay elements, triggers, an OR element, comparators and keys. This device has the same disadvantages as its counterparts [3, 4, 5, 6].

Каждое изделие непрерывно расходует свой надежностный потенциал, причем скорость расходования зависит от режима его использования [1]. Изменение режима проявляется в изменении интенсивности отказов. Это необходимо учитывать при определении параметров стратегии технического обслуживания изделий.Each product continuously expends its reliability potential, and the consumption rate depends on the mode of its use [1]. The change in mode is manifested in a change in the failure rate. This must be considered when determining the parameters of the product maintenance strategy.

Целью заявляемого технического решения является повышение точности и расширение области применения устройства. Цель достигается путем реализации математической модели, позволяющей учитывать различие значений интенсивности отказов соответственно изменениям режима функционирования изделия.The purpose of the proposed technical solution is to increase accuracy and expand the scope of the device. The goal is achieved by implementing a mathematical model that allows you to take into account the difference in the values of the failure rate according to changes in the mode of operation of the product.

Процесс применения многих изделий имеет циклический характер. Каждый цикл может включать работу изделия в номинальном режиме, в облегченном режиме, а также режим отдыха. Диаграмма процесса применения имеет видThe process of applying many products is cyclical. Each cycle may include the operation of the product in nominal mode, in light mode, as well as a rest mode. The application process diagram has the form

Figure 00000001
Figure 00000001

Здесь τ - длительность цикла применения изделия (например, одни сутки);Here τ is the duration of the product application cycle (for example, one day);

t1 - длительность применения в номинальном режиме с коэффициентом нагрузки kн, равным единице. При этом интенсивность отказов имеет значение λ1.t 1 - the duration of use in nominal mode with a load factor k n equal to one. Moreover, the failure rate has a value of λ 1 .

На интервале t2=τ-t1 различные изделия, в зависимости от технологии их применения и реальной нагрузки, могут находиться в одном из следующих режимов:On the interval t 2 = τ-t 1 various products, depending on the technology of their application and the actual load, can be in one of the following modes:

а) облегченный режим, в связи с уменьшением нагрузки (например, средства энергосистем непрерывного использования);a) lightweight mode, in connection with the reduction of the load (for example, means of energy systems of continuous use);

б) отдых после применения (например, технические средства предприятий, работающих в одну или две смены; средства радио и телевизионных студий; бортовая аппаратура транспортных средств и многое другое).b) rest after use (for example, technical equipment of enterprises working in one or two shifts; means of radio and television studios; on-board equipment of vehicles and much more).

В связи с этим на интервале времени t2 интенсивность отказов λ2 будет иметь разные значения λ21·kн в соответствии с изменением коэффициента kн нагрузки. Отметим, что согласно [2], в случае облегченного режима работы изделия kн<1, а в режиме отдыха, согласно [1], 0<kн<<1 (Подтверждено в ряде более поздних публикаций авторов - последователей автора работы [1]).In this regard, in the time interval t 2 the failure rate λ 2 will have different values λ 2 = λ 1 · k n in accordance with the change in the coefficient k n of the load. Note that according to [2], in the case of a lightweight mode of operation of the product, k n <1, and in the rest mode, according to [1], 0 <k n << 1 (It is confirmed in a number of later publications by authors - followers of the author of [1 ]).

Для поддержания изделия в работоспособном состоянии периодически осуществляется его техническое обслуживание и затрачивается время τобс. При этом выполняется углубленный контроль состояния, проведение регламентных работ и восстановление работоспособности изделия в случае обнаружения отказа. Длительность периода обслуживания Т включает в себя множество

Figure 00000002
циклов применения длительностью τ каждый, т.е.To maintain the product in working condition, its maintenance is periodically carried out and the time τ obs . At the same time, in-depth condition monitoring, routine maintenance and restoration of the product’s performance in case of failure is performed. The duration of the service period T includes many
Figure 00000002
application cycles of duration τ each, i.e.

Figure 00000003
Figure 00000003

Суммарная продолжительность работы изделия в номинальном режиме работы на интервале времени Т будетThe total duration of the product in the nominal mode of operation on the time interval T will be

Figure 00000004
Figure 00000004

а продолжительность нахождения изделия в другом режиме (отдых или пониженная нагрузка) выражается такand the duration of the product in another mode (rest or reduced load) is expressed as

Figure 00000005
Figure 00000005

Длительность обслуживания составляетService Duration is

Figure 00000006
Figure 00000006

Вероятность безотказной работы изделия на интервале времени Т определяется соотношениемThe probability of failure-free operation of the product on the time interval T is determined by the ratio

Figure 00000007
Figure 00000007

Для многих изделий характерным является преобладание внезапных отказов и применим экспоненциальный закон распределения времени их возникновения. В связи с этим имеют место следующие соотношения:For many products, the predominance of sudden failures is characteristic and the exponential distribution of the time of their occurrence is applicable. In this regard, the following relationships hold:

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

На любом интервале времени t изделие может находиться в одном из двух состоянийAt any time interval t, the product can be in one of two states

t=tф+tо,t = t f + t o ,

где tф - время работоспособного состояния;where t f - time operational state;

to - время пребывания в отказе.t o - time spent in denial.

В течение одного цикла применения изделия в номинальном режиме последнее соотношение имеет видDuring one cycle of application of the product in nominal mode, the last ratio has the form

Figure 00000010
Figure 00000010

Аналогично, на интервале облегченного режима или режима отдыха будетLikewise, in the interval of the light mode or rest mode, there will be

Figure 00000011
Figure 00000011

Время работоспособного состояния изделия на интервале одного цикла применения определяется по формулеThe working time of the product in the interval of one application cycle is determined by the formula

Figure 00000012
Figure 00000012

а на интервале времени Т его значение будетand on the time interval T its value will be

Figure 00000013
Figure 00000013

С учетом изложенного, возможное время пребывания изделия в состоянии отказа на том же интервале Т выражается такBased on the foregoing, the possible time the product is in a state of failure at the same interval T is expressed as

Figure 00000014
Figure 00000014

Важной количественной характеристикой качества изделия является коэффициент простоя, его значение определяется по формулеAn important quantitative characteristic of product quality is the downtime coefficient, its value is determined by the formula

Figure 00000015
Figure 00000015

где

Figure 00000016
Where
Figure 00000016

- время простоя изделия.- product downtime.

Организация эксплуатации изделий предусматривает определение сроков технического обслуживания, обеспечивающих требуемое качество ихThe organization of the operation of products provides for the determination of the terms of maintenance, ensuring the required quality of their

функционирования, выраженное допустимым значением

Figure 00000017
коэффициентаvalid value
Figure 00000017
coefficient

простоя. Задачу определения оптимального периода технического обслуживания изделия запишем в следующем виде:just me. The task of determining the optimal period of product maintenance is written as follows:

Figure 00000018
Figure 00000018

Предложенная математическая модель может быть реализована аппаратурно с помощью устройства, схема которого показана на рисунке 1.The proposed mathematical model can be implemented in hardware using a device, a diagram of which is shown in Figure 1.

Устройство содержит: блок памяти 1; первый 2; второй 3; третий 16; четвертый 26 и пятый 33 вентили; мультивибратор 4, работающий в ждущем режиме; первый 5 и второй 11 триггеры; аттенюатор 6; первый 7 и второй 8 накапливающие сумматоры; схему ИЛИ 9; компаратор 10; первый 12 и второй 18 блоки нелинейностей; первый 13, второй 22 и третий 29 вычитатели; первый 14, второй 24 и третий 31 элементы задержки; первый 15, второй 25 и третий 32 элементы памяти; первый 17 и второй 28 интеграторы; первый 19 и второй 21 блоки умножения; первый 20, второй 27 и третий 30 сумматоры; блок деления 23.The device contains: a memory unit 1; first 2; second 3; third 16; fourth 26 and fifth 33 gates; multivibrator 4, working in standby mode; first 5 and second 11 triggers; attenuator 6; the first 7 and second 8 accumulative adders; circuit OR 9; comparator 10; the first 12 and second 18 blocks of nonlinearities; first 13, second 22 and third 29 subtracters; the first 14, second 24 and third 31 delay elements; the first 15, second 25 and third 32 memory elements; first 17 and second 28 integrators; the first 19 and second 21 blocks of multiplication; first 20, second 27 and third 30 adders; division block 23.

Отметим следующее:Note the following:

а) два вычитателя из трех заявляемого устройства рассматриваются эквивалентами двух сумматоров прототипа;a) two subtractors from the three claimed devices are considered equivalents of two prototype adders;

б) все вентили эквиваленты соответствующих ключей прототипа;b) all valves are equivalent to the corresponding keys of the prototype;

в) не задействованные три элемента памяти прототипа ни отдельно, ни в совокупности не могут рассматриваться в качестве эквивалента блока памяти 1 заявляемого устройства, так как не позволяют реализовать его возможности.c) not involved three memory elements of the prototype, neither separately nor in aggregate, can be considered as equivalent to the memory block 1 of the claimed device, since they do not allow to realize its capabilities.

Все отмеченное учтено в тексте формулы изобретения.All noted in the text of the claims.

На рисунке 2 показана схема накапливающего сумматора, соответствующая сумматорам 7 и 8 устройства. Каждый из них содержит сумматор 1, первый 2 и второй 3 элементы памяти и элемент НЕ 4. Процесс накопления и выдачи результатов происходит по управляющим сигналам мультивибратора 4 устройства, поступающим на второй вход накапливающего сумматора.Figure 2 shows the scheme of the accumulating adder corresponding to the adders 7 and 8 of the device. Each of them contains an adder 1, the first 2 and second 3 memory elements and the element NOT 4. The process of accumulation and output of the results occurs according to the control signals of the multivibrator 4 of the device supplied to the second input of the accumulating adder.

Работа накапливающего сумматора состоит в следующем. В исходном состоянии при отсутствии управляющего сигнала первый элемент памяти 2 закрыт, а второй элемент памяти 3 открыт выходным сигналом элемента НЕ 4. При поступлении управляющего сигнала от мультивибратора 4 устройства выход второго элемента памяти 3 закрывается, первый элемент памяти 2 открывается, а на первый вход сумматора 1 поступает заданное значение соответствующего временного параметра. При этом выходной сигнал первого элемента 2 памяти передается во второй элемент 3 памяти и на второй вход сумматора 1. В сумматоре 1 складываются значения его входных величин, результат сложения передается в первый элемент 2 памяти. Длительность выходного импульса мультивибратора 4 устройства обеспечивает однократное обновление содержания первого 2 и второго 3 элементов памяти. По заднему фронту выходного сигнала мультивибратора 4 устройства закрывается выход первого элемента 2 памяти (запоминается обновленное значение его входного сигнала) и открывается выход второго элемента 3 памяти, являющегося выходом накапливающего сумматора. При поступлении каждого очередного управляющего сигнала от мультивибратора 4 устройства значение выходного сигнала накапливающего сумматора увеличивается на величину его входного сигнала. Элемент НЕ 4 служит для того, чтобы элементы 2 и 3 памяти работали в противофазе.The work of the accumulating adder is as follows. In the initial state, in the absence of a control signal, the first memory element 2 is closed, and the second memory element 3 is opened by the output signal of the element NOT 4. When a control signal is received from the multivibrator 4 of the device, the output of the second memory element 3 is closed, the first memory element 2 is opened, and the first input adder 1 receives the set value of the corresponding time parameter. The output signal of the first memory element 2 is transmitted to the second memory element 3 and to the second input of the adder 1. In the adder 1, the values of its input values are added, the result of addition is transmitted to the first memory element 2. The duration of the output pulse of the multivibrator 4 of the device provides a single update of the contents of the first 2 and second 3 memory elements. On the trailing edge of the output signal of the multivibrator 4 of the device, the output of the first memory element 2 is closed (the updated value of its input signal is stored) and the output of the second memory element 3, which is the output of the accumulating adder, is opened. Upon receipt of each next control signal from the multivibrator 4 of the device, the value of the output signal of the accumulating adder increases by the value of its input signal. Element NOT 4 serves to ensure that memory elements 2 and 3 work in antiphase.

Перед началом работы устройства исходные данные λ1, t1, τ, τобс,

Figure 00000017
вводятся в блок памяти 1 через его входы с 1 по 5 соответственно. Значение коэффициента нагрузки Кн задается аттенюатором 6 через его первый вход, являющийся шестым входом устройства.Before starting the operation of the device, the initial data λ 1 , t 1 , τ, τ obs ,
Figure 00000017
are entered into the memory unit 1 through its inputs 1 to 5, respectively. The value of the load factor K n is set by the attenuator 6 through its first input, which is the sixth input of the device.

Процесс определения оптимального решения имеет итерационный характер. Последовательно в каждом i-м цикле работы устройства происходит увеличение значения периода обслуживания Т согласно (1).The process of determining the optimal solution is iterative in nature. Consistently in each i-th operation cycle of the device, the value of the service period T increases according to (1).

Аналогично, согласно (2) и (3) увеличиваются значения величин Т1 и Т2.Similarly, according to (2) and (3), the values of T 1 and T 2 increase.

Соответственно этому вычисляется значение критериальной функции КП(T) и сравнивается с заданным значением

Figure 00000019
. Процесс поиска решения прекращается при КП(T)>
Figure 00000019
.Accordingly, the value of the criterion function K P (T) is calculated and compared with a given value
Figure 00000019
. The solution search process terminates when K P (T)>
Figure 00000019
.

Устройство работает следующим образом. По сигналу «Пуск», поступающему с седьмого входа устройства, второй триггер 11 переключается в нулевое состояние и закрывает выходные вентили 16, 26, 33 устройства; первый триггер 5 переводится в единичное состояние, обеспечивая этим поступление на выходы блока памяти 1 значений хранимых данных. Кроме того, сигнал «Пуск», пройдя через схему ИЛИ 9, поступает на вход мультивибратора 4. Мультивибратор 4 генерирует одиночный импульс, передает его на управляющие входы первого 2 и второго 3 вентилей и открывает их на время, равное длительности этого импульса. Одиночный сигнал мультивибратора 4 поступает также на управляющие входы первого 7 и второго 8 накапливающих сумматоров и обеспечивает реализацию ими процесса накопления и передачи результатов в сопряженные с ними элементы схемы устройства.The device operates as follows. According to the "Start" signal coming from the seventh input of the device, the second trigger 11 switches to the zero state and closes the output valves 16, 26, 33 of the device; the first trigger 5 is transferred to a single state, thereby providing the values of the stored data to the outputs of the memory unit 1. In addition, the “Start” signal, passing through the OR 9 circuit, is fed to the input of the multivibrator 4. Multivibrator 4 generates a single pulse, transfers it to the control inputs of the first 2 and second 3 gates and opens them for a time equal to the duration of this pulse. A single signal of the multivibrator 4 is also fed to the control inputs of the first 7 and second 8 accumulating adders and ensures their implementation of the process of accumulation and transmission of results to the associated circuit elements of the device.

Со второго выхода блока памяти 1 через первый вентиль 2 в первый накапливающий сумматор 7 поступает значение величины t1, а с третьего выхода блока памяти 1 через второй вентиль 3 во второй накапливающий сумматор 8 поступит значение величины τ. В то же время с первого выхода блока памяти 1 сигнал, соответствующий величине λ1, передается на второй вход аттенюатора 6 и на первый вход первого блока нелинейности 12.From the second output of the memory unit 1 through the first valve 2, the value of t 1 is supplied to the first accumulating adder 7, and from the third output of the memory unit 1 through the second gate 3 to the second accumulating adder 8, the value of τ is received. At the same time, from the first output of memory unit 1, the signal corresponding to the value of λ 1 is transmitted to the second input of the attenuator 6 and to the first input of the first non-linearity block 12.

Рассмотрим подробно первый цикл работы устройства.Consider in detail the first cycle of the device.

Выходной сигнал T1=t1 первого накапливающего сумматора 7 поступает на вторые входы первого блока нелинейности 12, первого интегратора 17 и первого вычитателя 13. В блоке нелинейности 12, согласно (6), вычисляется значение вероятности P1(t1) и передается на первые входы первого интегратора 17 и второго блока умножения 21. Выходной сигнал аттенюатора 6, соответствующий значению интенсивности отказов λ21*Kн, передается на первый вход второго блока нелинейности 18. Значение параметра Т=τ с выхода второго накапливающего сумматоров 8 передается на вход первого элемента задержки 14, на первые входы первого вычитателя 13 и первого сумматора 20, а также на второй вход третьего вычитателя 29. Разностный потенциал T2=t2 с выхода первого вычитателя 13 поступает на вторые входы второго блока нелинейности 18 и второго интегратора 28. Во втором блоке нелинейности 18 согласно (7) вычисляется значение вероятности P2(t2) и передается на первый вход второго интегратора 28 и на второй вход второго блока умножения 21. В первом 17 и во втором 28 интеграторах формируются значения времени работоспособного состояния изделия Tф1=tф1 и Tф2=tф2 соответственно. Выходной сигнал первого интегратора 17 передается на первый вход, а выходной сигнал второго интегратора 28 - на второй вход второго сумматора 27. Результат сложения, вычисленный согласно (11) при i=l, с выхода второго сумматора 27 поступает на первый вход третьего вычитателя 29. В то же время во втором блоке умножения 21 в соответствии с (5) вычисляется вероятность безотказной работы Р(τ) и передается на второй вход первого блока умножения 19. На первые входы первого блока умножения 19 и второго вычитателя 22 поступает значение величины τобс с четвертого выхода блока памяти 1. В блоке умножения 19 формируется сигнал τобсР(τ) и передается на второй вход второго вычитателя 22. Выходной сигнал τобсобсР(τ) второго вычитателя 22 передается на вторые входы первого 20 и третьего 30 сумматоров. На первый вход сумматора 30 с выхода третьего вычитателя 29 поступает разностный сигнал, выражаемый соотношением (12) применительно к первому циклу работы устройства, т.е. t0=τ-tф.The output signal T 1 = t 1 of the first accumulating adder 7 is supplied to the second inputs of the first non-linearity block 12, the first integrator 17 and the first subtractor 13. In the non-linearity block 12, according to (6), the probability value P 1 (t 1 ) is calculated and transmitted to the first inputs of the first integrator 17 and the second block of multiplication 21. The output signal of the attenuator 6, corresponding to the value of the failure rate λ 2 = λ 1 * K n , is transmitted to the first input of the second block of nonlinearity 18. The value of the parameter T = τ from the output of the second accumulating adders 8 is transmitted on in d of the first delay element 14, to the first inputs of the first subtracter 13 and the first adder 20 and also to a second input of the third subtracter 29. The difference potential T 2 = t 2 from the output of first subtracter 13 is supplied to the second inputs of the second block 18 and the non-linearity of the second integrator 28 In the second block of nonlinearity 18, according to (7), the probability value P 2 (t 2 ) is calculated and transmitted to the first input of the second integrator 28 and to the second input of the second multiplication block 21. In the first 17 and second 28 integrators, the operating state time values are generated and items T f1 = t f1 and T f2 = t f2, respectively. The output signal of the first integrator 17 is transmitted to the first input, and the output signal of the second integrator 28 to the second input of the second adder 27. The addition result, calculated according to (11) with i = l, from the output of the second adder 27 goes to the first input of the third subtractor 29. At the same time, in the second block of multiplication 21, in accordance with (5), the probability of failure-free operation P (τ) is calculated and transmitted to the second input of the first block of multiplication 19. The value of τ obs s is received at the first inputs of the first multiplication block 19 and the second subtractor 22 the fourth output of the memory unit 1. In the multiplication unit 19, a signal τ obs P (τ) is generated and transmitted to the second input of the second subtractor 22. The output signal τ obs- τ obs P (τ) of the second subtractor 22 is transmitted to the second inputs of the first 20 and third 30 adders . At the first input of the adder 30 from the output of the third subtractor 29, a difference signal is received, expressed by relation (12) as applied to the first cycle of the device, i.e. t 0 = τ-t f .

Сигнал, соответствующий соотношению (14), с выхода третьего сумматора 30 поступает на вход третьего элемента задержки 31 и на первый вход блока деления 23. В первом сумматоре 20 формируется сигнал, соответствующий знаменателю соотношения (13), и передается на второй вход блока деления 23. Результат деления, соответствующий вычисленному значению коэффициента простоя, с выхода блока деления 23 поступает на вход второго элемента задержки 24 и на второй вход компаратора 10, на первый вход которого с пятого выхода блока памяти 1 подается заданное значение

Figure 00000019
коэффициента простоя.The signal corresponding to the relation (14), from the output of the third adder 30 is fed to the input of the third delay element 31 and to the first input of the division unit 23. In the first adder 20, a signal corresponding to the denominator of the ratio (13) is generated and transmitted to the second input of the division unit 23 The division result corresponding to the calculated value of the downtime coefficient is output from the division block 23 to the input of the second delay element 24 and to the second input of the comparator 10, to the first input of which a predetermined value is supplied from the fifth output of the memory unit 1
Figure 00000019
idle rate.

Для реальных изделий справедливо утверждение, что в первом цикле работы устройства (τ=Т) вычисленное значение коэффициента простоя будет меньше заданного. Поэтому в результате их сравнения в компараторе 10 на его первом выходе появится управляющий сигнал, который, пройдя через схему ИЛИ 9, поступит на вход мультивибратора 4. Одиночный выходной импульс мультивибратора 4 откроет первый 2 и второй 3 вентили. В результате этого, значения выходных величин первого 7 и второго 8 накапливающих сумматоров увеличатся на величину t1 и τ соответственно. Далее процесс вычисления всех величин и сравнение заданного значения

Figure 00000019
с вычисленным
Figure 00000020
повторится. Число циклов вычислений будет увеличиваться пока будет сохраняться неравенство
Figure 00000021
. В каждом очередном цикле содержание накапливающих сумматоров 7 и 8 будет увеличиваться на величину t1 и τ соответственно и сохранятся в этих сумматорах до очередного цикла вычислений. Это увеличение сопровождается изменением значений всех других расчетных величин.For real products, it is true that in the first cycle of the device (τ = T), the calculated value of the downtime coefficient will be less than the specified value. Therefore, as a result of their comparison in the comparator 10, a control signal will appear at its first output, which, passing through the OR 9 circuit, will be fed to the input of the multivibrator 4. A single output pulse of the multivibrator 4 will open the first 2 and second 3 valves. As a result of this, the values of the output values of the first 7 and second 8 accumulative adders will increase by t 1 and τ, respectively. Further, the process of calculating all quantities and comparing the set value
Figure 00000019
with calculated
Figure 00000020
will happen again. The number of computation cycles will increase while inequality persists
Figure 00000021
. In each next cycle, the content of accumulating adders 7 and 8 will increase by t 1 and τ, respectively, and will be stored in these adders until the next cycle of calculations. This increase is accompanied by a change in the values of all other calculated values.

Вычисленные значения периода обслуживания Т, коэффициента простоя Kп(T) и времени простоя Тпр, задержанные элементами задержки 14, 24, 31 на время одного цикла вычислений, передаются, соответственно, в первый 15, во второй 25 и в третий 32 элементы памяти. После каждого очередного цикла работы устройства значения данных этих элементов памяти обновляются.The calculated values of the service period T, the idle coefficient K p (T) and the idle time T pr delayed by the delay elements 14, 24, 31 for the duration of one calculation cycle are transmitted, respectively, to the first 15, to the second 25 and to the third 32 memory elements . After each next cycle of the device, the data values of these memory elements are updated.

Как только в компараторе 10 окажется, что

Figure 00000022
управляющий сигнал появится на его втором выходе и поступит на вторые входы первого 5 и второго 11 триггеров. При этом первый триггер 5 переключится в нулевое состояние и его выходной потенциал, поступив на шестой вход блока памяти 1, закроет все выходы этого блока. Второй триггер 11 переключится в единичное состояние. Выходной потенциал второго триггера 11 откроет вентили 16, 26 и 33, а также поступит на управляющие входы первого 15, второго 25 и третьего 32 элементов памяти. Вычисленное согласно (1) значение периода обслуживания T*, соответствующее условию (15), с выхода первого элемента памяти 15 через открытый третий вентиль 16 поступит на первый выход устройства. Значение коэффициента простоя KП(T*) с выхода второго элемента памяти 25 через открытый четвертый вентиль 26 поступит на второй выход устройства. Вычисленное в соответствии с (14) время простоя Тпр*) с выхода третьего элемента памяти 32 через открытый пятый вентиль 33 поступит на третий выход устройства. На этом работа устройства заканчивается.As soon as in comparator 10 it turns out that
Figure 00000022
the control signal appears on its second output and goes to the second inputs of the first 5 and second 11 triggers. In this case, the first trigger 5 will switch to the zero state and its output potential, having entered the sixth input of the memory block 1, will close all the outputs of this block. The second trigger 11 will switch to a single state. The output potential of the second trigger 11 will open the gates 16, 26 and 33, and will also go to the control inputs of the first 15, second 25 and third 32 memory elements. The value of the service period T * calculated according to (1), corresponding to condition (15), from the output of the first memory element 15 through the open third gate 16 will go to the first output of the device. The value of the idle coefficient K P (T * ) from the output of the second memory element 25 through the open fourth valve 26 will go to the second output of the device. The idle time T pr (T * ) calculated in accordance with (14) from the output of the third memory element 32 through the open fifth gate 33 will go to the third output of the device. This completes the operation of the device.

Положительный эффект, который может быть получен от использования предлагаемого технического решения, состоит в получении расчетных значений периода обслуживания, коэффициента простоя и времени простоя, вычисленных с учетом переменного режима использования изделия. Вычисленные значения выходных величин позволяют обоснованно планировать применение и техническую эксплуатацию изделия.The positive effect that can be obtained from the use of the proposed technical solution is to obtain the calculated values of the service period, downtime coefficient and downtime, calculated taking into account the variable use of the product. The calculated values of the output values allow you to reasonably plan the application and technical operation of the product.

При разработке схемы устройства использованы функциональные элементы, описанные в [8].When developing the device diagram, the functional elements described in [8] were used.

Источники информацииInformation sources

1. Седякин Н.М. Об одном физическом принципе теории надежности. - Изд. Известия АН СССР, ОТН, Техническая кибернетика, 1966, №3.1. Sedyakin N.M. About one physical principle of the theory of reliability. - Ed. Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR, OTN, Technical Cybernetics, 1966, No. 3.

2. Половко A.M. Основы теории надежности. - М.: Наука, 1964.2. Colonel A.M. Fundamentals of reliability theory. - M.: Science, 1964.

3. Гришин В.Д., Мануйлов Ю.С., Щенев А.Н. Патент RU №2206123, МПК G07C 3/08, 2003.3. Grishin V.D., Manuylov Yu.S., Schenev A.N. Patent RU No. 2206123, IPC G07C 3/08, 2003.

4. Гришин В.Д., Павлов А.Н., Михайлов Е.П. Патент RU №2343544, МПК G07C 3/08, 2009.4. Grishin V.D., Pavlov A.N., Mikhailov E.P. Patent RU No. 2343544, IPC G07C 3/08, 2009.

5. Гришин В.Д., Кудряшов А.Н., Тимошенко Д.В. Патент RU №2347272, МПК G07C 3/08, 2009.5. Grishin V.D., Kudryashov A.N., Timoshenko D.V. Patent RU No. 2347272, IPC G07C 3/08, 2009.

6. Гришин В.Д., Мышинский Д.А., Таганов И.Ю. Патент RU №2361277, МПК G07C 3/08, 2009.6. Grishin V.D., Myshinsky D.A., Taganov I.Yu. Patent RU No. 2361277, IPC G07C 3/08, 2009.

7. Гришин В.Д., Шульгин А.Е., Петров А.А. Патент RU №2361276, МПК G07С, 3/08, 2009.7. Grishin V.D., Shulgin A.E., Petrov A.A. Patent RU No. 2361276, IPC G07C, 3/08, 2009.

8. Тетельбаум И.М., Шрейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. - М.: Энергия, 1978.8. Tetelbaum I.M., Schreider Yu.R. 400 schemes for AVM. - M .: Energy, 1978.

Claims (2)

1. Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия, содержащее первый и второй вентили, первый триггер, схему ИЛИ, первый вычитатель; первый блок нелинейности, выход которого соединен с первым входом, а второй вход со вторым входом первого интегратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора; первый блок умножения, выход которого соединен со вторым входом второго вычитателя, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора, выход которого через третий элемент задержки соединен с информационным входом третьего элемента памяти, а непосредственно - с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, а выход через второй элемент задержки соединен с информационным входом второго элемента памяти и непосредственно подключен ко второму входу компаратора, второй выход которого соединен со вторым входом второго триггера, выход которого подключен к управляющим входам первого, второго и третьего элементов памяти, третьего, четвертого и пятого вентилей, информационный вход пятого вентиля соединен с выходом третьего элемента памяти, а выход является третьим выходом устройства, вторым выходом которого является выход четвертого вентиля, информационный вход которого подключен к выходу второго элемента памяти; первым выходом устройства является выход третьего вентиля, информационный вход которого подключен к выходу первого элемента памяти, информационный вход которого через первый элемент задержки соединен с первым входом первого сумматора, отличающееся тем, что в него введены блок памяти, аттенюатор, мультивибратор, генерирующий одиночные импульсы, два накапливающих сумматора, второй блок нелинейности, второй блок умножения, второй интегратор и третий вычитатель, причем с первого по пятый входы устройства являются одноименными входами блока памяти, шестой вход устройства является первым входом аттенюатора, а седьмой вход подключен к первым входам второго триггера, схемы ИЛИ и первого триггера, второй вход которого соединен со вторым входом второго триггера, а выход подключен к шестому входу блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом аттенюатора и с первым входом первого блока нелинейности, второй вход которого вместе со вторым входом первого вычитателя подключен к выходу первого накапливающего сумматора, а выход соединен с первым входом второго блока умножения, выход которого связан со вторым входом первого блока умножения, а второй вход соединен с первым входом второго интегратора и с выходом второго блока нелинейности, первый вход которого подключен к выходу аттенюатора, а второй вход соединен с выходом первого вычитателя и со вторым входом второго интегратора, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего вычитателя, выход которого подключен к первому входу третьего сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом первого сумматора, первый вход которого связан с первым входом первого вычитателя, со вторым входом третьего вычитателя и с выходом второго накапливающего сумматора, первый вход которого подключен к выходу второго вентиля, информационный вход которого соединен с третьим выходом блока памяти, второй выход которого подключен к информационному входу первого вентиля, выход которого соединен с первым входом первого накапливающего сумматора, а управляющий вход вместе с управляющим входом второго вентиля подключен к выходу мультивибратора, вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к первому выходу компаратора, первый вход которого соединен с пятым выходом блока памяти, четвертый выход которого подключен к первым входам первого блока умножения и второго вычитателя.1. A device for determining the values of the operational characteristics of the product, containing the first and second valves, the first trigger, OR circuit, the first subtractor; the first non-linearity unit, the output of which is connected to the first input, and the second input with the second input of the first integrator, the output of which is connected to the first input of the second adder; the first multiplication unit, the output of which is connected to the second input of the second subtractor, the output of which is connected to the second input of the third adder, the output of which through the third delay element is connected to the information input of the third memory element, and directly to the first input of the division unit, the second input of which is connected to the output of the first adder, and the output through the second delay element is connected to the information input of the second memory element and is directly connected to the second input of the comparator, the second output of which is connected nen with the second input of the second trigger, the output of which is connected to the control inputs of the first, second and third memory elements, the third, fourth and fifth gates, the information input of the fifth gate is connected to the output of the third memory element, and the output is the third output of the device, the second output of which is the output of the fourth gate, the information input of which is connected to the output of the second memory element; the first output of the device is the output of the third gate, the information input of which is connected to the output of the first memory element, the information input of which through the first delay element is connected to the first input of the first adder, characterized in that a memory unit, attenuator, multivibrator generating single pulses are inserted into it, two accumulating adders, a second nonlinearity block, a second multiplication block, a second integrator and a third subtractor, and from the first to fifth inputs of the device are the inputs of the same name As for the memory, the sixth input of the device is the first input of the attenuator, and the seventh input is connected to the first inputs of the second trigger, OR circuit, and the first trigger, the second input of which is connected to the second input of the second trigger, and the output is connected to the sixth input of the memory block, the first output of which is connected with the second input of the attenuator and with the first input of the first nonlinearity block, the second input of which, together with the second input of the first subtractor, is connected to the output of the first accumulating adder, and the output is connected to the first input of the second block multiplication, the output of which is connected to the second input of the first block of multiplication, and the second input is connected to the first input of the second integrator and to the output of the second nonlinearity block, the first input of which is connected to the output of the attenuator, and the second input is connected to the output of the first subtractor and the second input of the second integrator whose output is connected to the second input of the second adder, the output of which is connected to the first input of the third subtractor, the output of which is connected to the first input of the third adder, the second input of which is connected to the second the course of the first adder, the first input of which is connected with the first input of the first subtractor, with the second input of the third subtractor and with the output of the second accumulating adder, the first input of which is connected to the output of the second gate, the information input of which is connected to the third output of the memory unit, the second output of which is connected to the information input of the first gate, the output of which is connected to the first input of the first accumulating adder, and the control input together with the control input of the second valve is connected to the output of the multivibra torus, whose input is connected to the output of OR gate, the second input of which is connected to the first output of the comparator, the first input of which is connected to a fifth output of the storage unit, fourth output of which is connected to the first inputs of the first multiplication block and the second subtractor. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что накапливающий сумматор содержит сумматор, первый вход которого является информационным входом накапливающего сумматора, а выход соединен с информационным входом первого элемента памяти, управляющий вход которого является управляющим входом накапливающего сумматора и через элемент НЕ соединен с управляющим входом второго элемента памяти, информационный вход которого соединен со вторым входом сумматора и с выходом первого элемента памяти, а выход является выходом накапливающего сумматора. 2. The device according to claim 1, characterized in that the accumulating adder contains an adder, the first input of which is the information input of the accumulating adder, and the output is connected to the information input of the first memory element, the control input of which is the control input of the accumulating adder and is NOT connected to the control input of the second memory element, the information input of which is connected to the second input of the adder and with the output of the first memory element, and the output is the output of the accumulating adder.
RU2010134142/08A 2010-08-13 2010-08-13 Device for determining values of operational characteristics of article RU2452027C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010134142/08A RU2452027C2 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Device for determining values of operational characteristics of article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010134142/08A RU2452027C2 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Device for determining values of operational characteristics of article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010134142A RU2010134142A (en) 2012-02-20
RU2452027C2 true RU2452027C2 (en) 2012-05-27

Family

ID=45854316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010134142/08A RU2452027C2 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Device for determining values of operational characteristics of article

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452027C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525756C2 (en) * 2012-11-22 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук Apparatus for determining values of operational characteristics of article for periodic use
RU2525754C2 (en) * 2012-11-22 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук Device for determining values of operational characteristics of serviced articles
EA026844B1 (en) * 2013-03-29 2017-05-31 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Method for making a decision on maintenance of a railway infrastructure facility

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2279712C1 (en) * 2004-12-14 2006-07-10 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Device for determining optimal period for technical maintenance of product
RU2358320C2 (en) * 2007-02-19 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum program for technical servicing system
RU2361277C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum maintenance period of articles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2279712C1 (en) * 2004-12-14 2006-07-10 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Device for determining optimal period for technical maintenance of product
RU2358320C2 (en) * 2007-02-19 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum program for technical servicing system
RU2361277C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum maintenance period of articles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525756C2 (en) * 2012-11-22 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук Apparatus for determining values of operational characteristics of article for periodic use
RU2525754C2 (en) * 2012-11-22 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук Device for determining values of operational characteristics of serviced articles
EA026844B1 (en) * 2013-03-29 2017-05-31 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Method for making a decision on maintenance of a railway infrastructure facility

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010134142A (en) 2012-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sager et al. The integer approximation error in mixed-integer optimal control
CN111143989B (en) Frequency adjustment amount calculation method, module, system, storage medium, and device
RU2452027C2 (en) Device for determining values of operational characteristics of article
Mohammadzadeh et al. Optimal synchronization of fractional-order chaotic systems subject to unknown fractional order, input nonlinearities and uncertain dynamic using type-2 fuzzy CMAC
Zhang et al. Observer-enhanced distributed moving horizon state estimation subject to communication delays
De La Torre et al. Concurrent learning adaptive control for linear switched systems
Gao et al. The explicit constrained min-max model predictive control of a discrete-time linear system with uncertain disturbances
Alinaghi Hosseinabadi et al. State and disturbance observers‐based chattering‐free fixed‐time sliding mode control for a class of high‐order nonlinear systems
RU2479041C1 (en) Device for determination of optimal period of control and management of product technical condition
RU2476934C1 (en) Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article
RU2517316C1 (en) Adaptive digital predictor
Dai et al. Cooperative online learning for multi-agent system control via gaussian processes with event-triggered mechanism: Extended version
RU2361276C1 (en) Device for determining optimum maintenance period of articles
RU2477887C1 (en) Digital predictor
RU2476935C1 (en) Apparatus for determining values of operational characteristics of article
RU2525756C2 (en) Apparatus for determining values of operational characteristics of article for periodic use
Zhou et al. Lithium-ion battery remaining useful life prediction under grey theory framework
RU162695U1 (en) SIMULATOR OF A COMBINED ADAPTIVE PENDULUM CONTROL SYSTEM
RU2475831C1 (en) Adaptive digital predicting and differentiating device
Salazar et al. Reliability importance measures for a health-aware control of drinking water networks
Narayanan et al. Distributed event-sampled approximate optimal control of interconnected affine nonlinear continuous-time systems
RU2580099C2 (en) Apparatus for determining values ??of characteristics of readiness for use product
Wang et al. Real-time lebesgue-sampled model for continuous-time nonlinear systems
CN111061154A (en) An incremental networked predictive control method and system for engineering control
Hao et al. Rolling self-triggered model predictive control for autonomous underwater vehicles with additional disturbances

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180814