Устройство для контроля радиоэлектронных объектов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1205157 (50 4 6 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3753389/24-24 (22) 18.06.84 (46) 15.01,86. Бюл. У 2 (72) В.А.Куликов, Н.М.Тарасов и А.А.Филимонов (53 ) 681 . 327 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 734726, кл. G 06 F 15/46, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 327484, кл. G 06 F 15/46, 1972.

Кузьмин С,3. Основы теории цифровой обработки радиолокационной индикации. М.: Coa. радио, 1974, с.220. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ОБЬЕКТОВ, содержащее последовательно соединенные коммутатор, нормализатор и аналого-цифровой преобразователь, задатчик эталонов, генератор тактовых импульсов, делитель частоты и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов путем уменьшения влияния ошибок измерений параметров, в него введены накопитель, два задатчика коэффи; циентов, два блока умножения, сумматор, два накапливающих сумматора, три элемента И, выход аналогоцифрового преобразователя соединен с информационным входом накопителя, выход которого соединен с первыми входами блоков умножения, второй вход первого блока умножения соединен с выходом первого задатчика коэффициентов, а выход - с входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого связан с первым информационным входом индикатора, второй вход второго блока умножения подключен к выходу второго эадатчика коэффициентов, а выход — к входу второго накапливающего сумматора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого связан с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом задатчика эталонов, а выход-с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму информационному входу индикатора, выход генератора, тактовых импульсов соединен с входом делителя частоты, первый выход которого связан с вторым входом третьего элемента И, вторыми управляющими входами коммутаторов, нормализатора, накопителя и индикатора, а также с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй вьмод делителя частоты соединен с управляющими входами первого и второго эадатчиков коэффициентов, а также с третьим управляющим входом накопителя, третий выход делителя частоты соединен с вторым управляющим входом задатчика эталонов и вторыми входами первого и второго элементов И, четвертые выходы делителя частоты подсоединены к первым управляющим входам коммутатора, нормализатора, накопителя, задатчика эталонов и индикатора.

12О51

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оценки технического состояния контролируемого объекта и прогнозирования момента вывода его на профилактику.

Цель изобретения - повышение достоверности оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов путем уменьшения; влияния ошибок измерений параметров путем запоминания и обработки по каждому из них результатов измерений полученных в течение ряда смежных периодов.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 временные диаграммы, на фиг.3 - график зависимости нормированного значения дисперсии от объема выборки.

Устройство содержит входы объектов, коммутатор 2, нормализатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, накопитель 5, первый задатчйк коэф- фициентов 6, первый блок 7 умножения, первый накапливающий сумматор 8, первый элемент И 9, второй задатчик 10 коэффициентов, второй блок 11 умножения, второй накапливающий сумматор 12, второй элемент

И 13, задатчик 14 эталонов, сумматор 15, третий элемент И 16, индикатор 17, генератор !8 тактовых импульсов и делитель !9 частоты.

Генератор 18 и делитель 19 выпол" няют функции синхронизатора устройства. Синхронизатор вырабатывает сигналы {A! = А,,Аа,..., А

А;; (С = С,вСр,на ар С! рван,С1 1 (S) = S, S, S, которые задают последовательность обработки информации о параметрах системы и синхрон из ируют раб о ту узлов ус тройс тва. Синхронизатор выполнен на микросхемах типа К127ГФ1Ж и К155ИЕЯ.

Коммутатор 2 осуществляет поочередный опрос !и датчиков-измерителей параметров L объектов контроля, Коммутатор состоит из L m схем электронной селекции, на которые поступают сигналы от датчиков параметров объектов, управляющие сигналы опроса (А! 1С) и сигналы синхронизации Б1, Коммутатор выполнен на микросхемах типа КИОКТ2 и КР590КН2. Нормализатор 3 осуществляет представление различных электрических вег.ичин конт20

А!0

57

2 ролируемых параметров объектов в определенный масштаб напряжения и реализуется на операционном усилителе с изменяемым коэффициентом усиления.

Коэффициент усиления усилителя автоматически устанавливается управляюннмн сигналами (А1, 1с! в ннтарвале действия сигнала S, . Изменение коэффициента усиления производится коммутацией резисторов в цепи обратной связи усилителя, АЦП 4 преобразует напряжение с выхода нормализатора в цифровой двоичный код. Накопитель 5 производит запись и хранение значений последних N измерений по каждому m параметров всех L объектов контроля. Накопитель содержит

L m N ячеек памяти. Записью и считыванием слов в накопителе управляют сигналы (A), С), Б, и Б делителя 19. В умножителе 11 и сумматоре 12 производится расчет оцененного значения J-го параметра U в соот) ветствии с выражением: л

И

= Х а А !1, i-=1,N; )=I m (1)

I-1 где N — объем выборки (количество измерений);

U " "— результат 1 --r o измерения

Ц

1 -го параметра; а — коэффициент оценки резуль1

I тата 1 --го измерения.

В умножителе 7 и сумматоре 8 производится расчет экстраполированного значения j-ro параметра !!1 в соответствии с выражением.

А

U = . а, U, j=1,N Д=1,m (2)

1! где а — коэффициент экстраполяции

19 результата i-ro измерения.

Значения коэффициентов а и а.

1Э для каждого -го измерения рассчитываются предварительно на основании выражений:

61 - 2И - 2

Г!! + !) 1!

ЗГ(#+2)(11+3)-2i(40+7, +1Oi j з И1 N- !) (1-27

Для записи и хранении коэффициентов а; и а, используются задатчики

10 и 6 соответственно, которые выпопняют функции полупостоянных запоминающих устройств емкостью N слов каждое.

В третьем сумматоре 15 рассчитываются величины и знаки отклонений

1205157 (4) (5) 50

55 кон тролируемых па раме тров от их номиналов (эталонов U; 1

< J 11 1 н1 (3}

Значения номиналов U>1 хранятся в задатчике эталонов 14 и по сигналам.А, С делителя частоты 19 выдаются на сумматор 15. Задатчик эталонов является постоянным запоминающим устройством емкостью L m ячеек памяти, Индикатор 17 импульзуется для визуальной оценки результатов контроля. По каждому параметру на индикаторе отражается номер параметра объекта, верхние и нижние допуски отклонения от номинала, текущие .отклонения оцененного значения g J u прогнозируемое значение.

Ошибки каждого одиночного измерения параметров (включая погрешности преобразования из аналоговой формы в цифровую ) распределены по закону распределения с дисперсией . для случая равноточных и равнодискретных измерений при оценке параметра на основе фиксированной выборки объемом(например, по методам наименьших квадратов и максимального правдоподобия), если параметр описывается во времени полиномом первой степени, дисперсия ошибок

При описании параметра полиномом второй степени дисперсия определяется выражением:

2 г 3 (ЗИ -ЗИ+ 2) Й (И+17й+2

Из выражений 4 и 5 следует, что с увеличением объема выборки

Р ) 3) дисперсия ошибок уменьшается. Последнее иллюстрируется графиками фиг.3, отражающими зависимость нормированного значения дисперсии от объема выборки.

r,(N)

6, g 2

r (N) = — - —.

2 г

Устройство работает следующим образом.

От датчиков — измерителей аналоговых электрических величин через эходы 1 объектов на коммутатор 2 по5

45 ступают сигналы значений параметров, характеризующих техническое состояние контролируемых объектов.

По сигналам (А, (С, ($ делителя частоты коммутатор 2 циклически с периодом Т опрашивает входы объектов 1, подключая их поочередно к входу нормализатора 4. После преобразования с выхода АЦП 4 двоичный код результата измерения j-го параметра f-ro объекта записывается в в накопитель 5, где хранится в течение N смежных циклов измерения.В такте $ происходит считывание всех

N измеренных значений параметра иэ накопителя 5 на умножители 11 и 7.

Одновременно из второго задатчика

10 на умножитель 11 считываются. значения коэффициента а, а из первого задатчика 6 на умножитель 7 — значения коэффициентов а °,, Полученные на выходах умножителей произведевыражениям 1,11 и (,?} складываются ответственно на сумматорах 12 и 8.

В такыре $ оценненное значение параметра 11. с выхода сумматора 12 через элемент И 13 выдается на сумматор 15, где в соответствии с выражением (3) сравнивается с его эталонным значением 11„, считываемым из задатчика 14.

Экстраполированное значение параметра 11. с выхода первого сумматора 8 через элемент 9 передается на индикатор 17, где запоминается, пре-. образуется в аналоговую форму и в следующем такте $ поступает на отображение, В этом такте через элемент

16 на индикатор 17 принимается величина h j которая отображается после аналогичного преобразования.

Одновременно с этими величинами осуществляется индикация границ допустимого значения параметра, формируемых в самом индикаторе 17.

Таким образом при использовании предлагаемого устройства повышается точность оценки технического состояния объекта в результате уменьшения влияния ошибок измерений сигналов.

Кроме того, повышается достоверность прогнозирования, так как ошибки экстраполяции прямо пропорциональны ошибкам оценок параметров, поскольку последние выступают в роли исходных и как бы увеличиваются при экстраполяции.

1205157

1205157

А!

С наоы 42

gnpocu оЮьекпгоо

pj д

Сигнала опроса иьнеритеоей и

IZB КЮ,.E Я 5 И В вЂ” И вЂ” В Н Е О и 2 а,) «Л Ъ . — 25 — - .32 В ° -- - — JIE 22 -Юг ПИ Н EL 2Е1 Q Н3 Е

Запись c epÛ î2, ntmama изнеоения g..& J нигпы1ание,ч сяоо на у: нохитепи i )и„

4И ЗЫ.. ЮЛ2 .ИЬ BILt Я ЕЮ

Счить4ание ноэррициенмо5 а; и а, на унначимели 7rp

Форнирооание кз яьтатЯ 5ь голени,я а и сг оы га ui> на инОикаторпи а, на суннатор t5 ь -у" - Н- - -". — - --" - " - - - — - - — - -" Л н- - - П- .

Бипьоание этаяаннэго за гния,паоане оа 4,:н на Сумчаюоо15

8ь!иисяение отключения г

8ыоаоа 6i u ai ..а:, оикатор,7 г a. С П Х2 Е1 ЛЛ Х3 П иг 2 г г

0,25

Ягг.3

Составитель С.Демиденко

Техред З.Палий Корректор А.Тяско

Редактор Л.Пчелинская

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 8530/52 Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5