Устройство для определения ресурса системы
УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА СИСТВМЫ, содержащее датчики гозмушаюших воздействий, выходы которых подключены к входам со« ответствукяцих корчректируютих звеньев, выходь которых соединены с входами интегратора , блок нёпинейноств, выход которого к перёому входу блока сравйения, датчик времени и элемент И, выход которого соегшмен с первым вхоаам сумматора, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устр Лства, в не1Ч введены блок уьшоясения, датчик расхода ресурса, за|Датчик и регистратор, выход интеграт(а через умножения подключен к первму входу бпсжа нелинейное ти, вт(ой вход которого соеданен с , вым выходом датчика расхода ресурса, второй выход которото пошслючен к входу элемента .И, вход поспеонего соединен с первым выходом блока сравнения, второй выход котсфосго подключен к входу датчика расхода pecypc i выход задатчика соединен с входом сумматора, выход которого подклютеа к входу регистратора, вта)Ы1 вход соеш1нен с выходом элемента И выход датчика времени по|ДКлаочан к cooN ветствуюшёму входу интегратора, вторые входы блока умножения и блока cpA&tteitBe соединены с входами устройства. Ю IsD CD О)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
Н АВТОР» ОМм cBIIRTEllhcTRV
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ .И ОТКРЫТИЙ 23.) 3404562I18»24. (22)- 02.03.82 (46) 07.06.83. Бюл. N 21 (7-2) В, П. Сугак, Г. Н, Воробьев, 0» В. Бакурадэе и Ю. Б.гаврилов (53) 621.178(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
И 682926, кл. G.07 С 3/10, 1978..
2. Авторское свидетельство СССР цо заявке N:2972809, кл. G 07 С 3/08, 1980 (прототип), (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ОПРЕДЕ»
ЛЕНИЯ РЕСУРСА .СИ ТЯМЫ, содержащее датчики возмушакпцнх воздействий, выходы которых подключены к входам со ответствующих корректируюшйх звеньев, выходы которых соединены с входами интегратора, блок нелкнейности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, датчик времени и элемент И, выход которого соединен с первым вхо„„SU„„1022196 А дом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я: тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок умножения, датчик расхода ресурса, задатчик и регистратор, выход интегратора через блок умножении подключен к первму входу блока нелинейности, второй вход которого соединен с пер, вым выходом датчика расхода ресурса, второй выход которого подключен к первому входу элемента .И, второй axon посленего соединен с первым выходом блока сравнения, второй выход которого.педключен к входу да чика расхода ресурса, выход эадатчика соединен с вторым входом сумматора, выход которого подключен a O первому входу регистратора, второй вход которого соединен с выходом елемента И., выход датчика времени ноЮипочен к соо1 ветствуюшему входу интегратора, вторые входы блока умножения и блока сравнения соединены с входами устройства. с:
10221 Е>6
Изобретение относится к автоматизации контроля и управления производственными процессами и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления техническими процессами и производством, а также в научных исследованиях н техник=, где требуется нахождение оптимального значения величины ограниченных ресурсов, расходуемых сложной системой.
Известно устройство, которое содержит датчики климатичесКих условий, корректирующие звенья, интегратор, датчик времени и индикаторное устройство 1), Суше с тве иным недос та ткам ус трой с тва является узкая область применения в силу того, что ано не позволяет определить вели п1ну используемого ресурса в системе.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит датчики возмущающих воздействий, выходы которых подключены ко входам соответствующих корректирующих звеньев, выходы которых соединены со входами интегратора, блок нелинейности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, датчик времени и первый элемент И, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй элемент И и второй сумма-. ор 1 2
Недостаткам устройства является та, что оно служит только для определения периода контроля и технического обслуживания иэделия при заданном ресурсе, однако не позволяет определить величину ресурса, выделяемого на нейтрализацию возмущающих воздействий, а также об, щий запас ресурса системы, необходимый для нормального функционирования системы в течение требуемого интервала времени (периода функционирования системы).
Бель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения необходимого запаса ресурса системы, процесс функционирования которой происходит в условиях воздействия различного рода возмущений, и, тем самым, обеспечение устойчивого (нормального} функционирования системы в течение заданного времени на ог - ове использования этого ресурса.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики возмущающих воздействий, выходи когорых подключены ка входам соответствующих корректирующих звеньев, выходы которых соединены со входами интегратора, блок нелинейности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, датчик времени и элемент И, выход которolo соединен с первым входом сумматора, введены блок умножения, дагчик расхода ресурса, эадатчик и регистратор, выход интегратора через блок умножения подключен к первому входу блока непиней10 ности второй вход которого соединен с
P первым выходом датчика расхода ресурса, второй выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход последнего соединен с первым выходом блока сравнения, второй выход которого
15 подключен к входу датчика расхода ресурса, выход эадатчика соединен = вто:рым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу регистратора, второй вход которого соединен с вы20
xoaov элемента И, выход датчика времени подключен к соответствующему входу интегратора, вторые входы блока умножения и блока сравнения соедтптены с входами устройства.
Необходимый запас ресурса системы, требуемый для ее нормального функционирюания в течение заданного времени, определяется из условия непревышения величиной t q (,t ) дополнительно иэрасходо-О ванного в системе ресурса, выделенного о на нейтрализацию возмущающих воздейcòâHé и связанного со случайным законом поступления этих возмущений некоторой допустимой ограниченной величины ф
35 с заданной вероятностью Ру. Иначе говоря, пусть в случайные последовательные моменты времени с, - „фи на стему действуют возмущения, которые приводят к дополнительному расходованию
4О ресурсов в системе на нейтрализацию этих возмущающих воздействий. Б этом случае величина И I $ ) дополнительно израсходованного в системе за время ресур а, выделяемого на нейтрализацию
45 всзмушаюших воздействий, определяется (()количеством имевших место за это время возмущений, а также величиной Ы. интенсивности расхода ресурса на нейтрализацию возмущающих воздействий, т.е, Необходимое значение величины ресур=* са, выделяемого в системе для нейтрали55 зации возмущающих воздействий, может быть выбрано из условия непревышения величиной „(4@) допустимой ограничен*ной величины O" ресурса, которой обладает система для нейтрализации возму=196
25 РОЯ }=К) 3 1022 щаюших воздействий, с заданной вероя1 ностью )) и определяется соотношени0 :Р(и И ) ф
Вероятность Р("н И ) d I; определяется применением формулы полной вероятности р(;(д ) "(>
1=о g(e. 1 ц 1 о
<где g Н)- число возмущений за время 1 .
В предположении, что возмущающие воздействия подчинены пуассоновскому закону, а случайные величины дополнитель-)5 ного расхода ресурса на нейтрализацию возмущений распределены по показательному закону с параметром О характеризующим интенсивность расхода ресурса на нейтрализацию указанных возмущений ° 20 после проведения ряда математических выкладок и преобразований можно получить следующее аналитическое выражение для вероятности Р (ф Я@ 6 }; ("(4y)d )=е +) "
-ач (<+ >< J „(<4ya x) Q.), rae )4 (Х)- бесселева функция чисто мнимого аргумента первого по30
j35rltKa е
g — интенсивность поступления возмущающих воздействий.
На чертеже приведена блок-схема устройства.
Устройство содержит дагчики 1 возмущающих воздейств ий, которым подвержена система, корректирующие звенья 2, преобразующие электрические сигналы, интегратор 3, определяющий величину воз-40 мушений эа время Ь датчик 4 времени, блок Б умножения, блок 6 нелинейности,, реализующий функцию Р. (rx 7 расхода ресурса, блок 8 сравнейия, элемент И 9, сумматор 10, регистратор 45 11, эадатчик.12. Устройство работает следующим образом. С выхода датчиков 1 возмущающих воздействий через .корректйруюшие звенья 2 на первый вход интегратора 3 поступает электрический сигнал, соответствующий величине фактически имеющих место в системе возмущающих воздействий. Звенья 2 корректируют величину 55 сигнала, поступающего с датчика 1, и подают его на интегратор 3, На второй вход интегратора поступает с датчика 4 необходимого времени функционирования системы сигнал характеризующий интервал в течение которого должна функциг онировать система и, соответственно, на котором должна быть подсчигана (проинтегрирована) 1 величина действующих в системе возмущений. С выхода интегратора 3 информация о величине фактически имеющих место в системе возмущений поступает на первый вход блока 5 умножения, в котором она умножается на поступающую с второго входа величину интенсивности расхода ресурса в системе на ней трализаци ю возмущающих воздействий, С выхода блока 5 умножения величина )"и ()ресурса, необходимого для нейтрализации возмущений в системе в течечение времени подается на первый% вход блока 6 нелинейности, на второй вход которого с датчика 7 расхода ресурса на нейтрализацию возмущающих воздействий поступает значение фактически имеющегося в системе ограниченного ресурса, выделяемого для нейтрализации возмущений., В блоке 6 нелинейности осуществляется вычисление вероятности С выхода блока 6 нелинейностей вычисленное значение вероятности >( ) необходимой величине ресурса, выделяемо-, го на нейтрализацию возмущающих воздействий, с второго выхода датчика 7 расхода ресурса на нейтрализацию возмущающих воздействий через первый вход элемента И 9 поступает на первый вход сумматора 10 и первый вход регистратора 11, являющегося выходом устройства. На второй вход сумматора 10 подается с задатчика 12 плановое значение величины ресурса, выделяемого в системе в случае отсутствия возмущающих воздействий, которое складываясь с величиной V ресурса, необходимо для нейтрелизепии воз= мушаюших воздействий, образует величину необходимого запаса ресурсе систэмь... которая с выхода сумматоре 1О поступе* ет на второй вход регистратора 13 устройства. Работа устройства на э" îì зекенчив--е тсяо ПОложительный ЭГЬьек з - поим - ет.. ". I ч устройства зекщочается з пре:"„ о пеоеше-;-г и с:шег бе BEl счет недопушэния спыве зепле.. нировенных работ, а также за счет более экОнОмногО испОльзОвения ресуocG B си-.стеме. При этом необходимо различать ч две случая: 1 ) при определении ресурсе оказалось заниженным значением i @ (Ф = и б, В этом случае система работает - <-К"н, -:.То влечет срыв зепланирОванных рабОт и ушерб определяется выражением 9. И1 ",„.= Х c,„„Q,„„, 1=1 где C - стоимость ущерба от невыполнения 1 —.й работы; Р =О если -я работе выполнена,, и P =-3, если j -я вебота не выполнена; 2) при определении ресурса оказались завышенными V Я ) и Д . После функпионировения системы в течение времени 4у остается неизрасходованной неко;оран величина ресурсе и ущерб определяе - -i BI.-iDBFeHHeM где |„:- стоимость единя)хы DBc 7pce, вь7де тяемого в системе. - =-ви 1-ель i i ьаганова Редактор Е,,/ у;цинков - . - . g, /,- Корректор B. Бутяга 3акю 4648/4".", !Ið;i)ê з у;, Подписное БРИИП 1 осудерственного комитета СССР BG делам изОбретений и Открытий 113035, Москве, Ж-35, Реуш=кая наб., д. 4/5 Ф» Филиал ППП "Патент, Г Ужгород. ул. Проектная, 4
