Устройство для моделирования вероятностного графа

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть использовано при моделировании процессов технического обслуживания сложных систем и является дополнительным к авт. св. № 1083206. Целью изобретения является повьшение точности моделирования. Поставленная цель достигается введением в устройство последовательно соединенных ждущего мультивибратора, временного селектора и третьего элемента ИЛИ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (594 С 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1083206 (21) 3890481/24-24 (22) 24.04.85 (46) 23.10.86. Бюл. У 39 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Т.Я.Гораздовский, Г.Г.Держо, Т.А.Филимонова и И.Д.Шантин (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1083206, кл. С 06 G 7/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ВЕРОЯТНОСТНОГО ГРАФА (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть использовано при моделировании процессов технического обслуживания сложных систем и является дополнительным к авт. св. У 1083206. Целью изобретения является повьппение точности моделирования. Поставленная цель достигается введением в устройство последовательно соединенных ждущего мультивибратора, временного селектора и третьего элемента ИЛИ.

1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при моделировании процессов технического обслуживания сложных систем и является усовершенствованием устройства по авт. св.

К 1083206.

Целью изобретения является повышение точности моделирования.

На чертеже изображена структурная схема устройства для моделирования вероятностного графа.

Устройство содержит первый генератор 1 случайных сигналов, ключ 2, счетчик 3, первый триггер 4, первый элемент ИЛИ 5, элемент 6 запрета, второй триггер 7, второй генератор

8 случайных сигналов, третий генератор 9 случайных сигналов, генератор

10 импульсов с регулируемой частотой и скважностью, элемент НЕ 11, первый и второй элементы И 12 и 13, первый и второй блоки 14 и 15 индикации, одновибратор 16, второй элемент

ИЛИ 17, третий триггер 18, преобразователь 19 интервала в код, преобразователь 20 кода в напряжение, компаратор 21, генератор 22 линейноизменяющегося напряжения, блок 23 задания скорости обслуживания, генератор 24 входных импульсов, ждущий мультивибратор 25, временной селектор 26 и третий элемент ИЛИ 27.

Устройство работает следующим образом.

Сигналом от одновибратора 16 устройство устанавливается в исходное со, стояние и одновременно возбуждается генератор 24. Генератором 24, выполненным, например, в виде генератора пачки импульсов, определяется объем выборки И, задаваемой, например, следующим соотношением:

M=10 где И вЂ” число импульсов в выборке; — число десятичных разрядов счетчиков как первого, так и второго блоков индикации. Эти счетчики через дешифраторы с цифровыми индикаторами, запятая на которых устанавливается на и десятичных разрядов влево, начиная с младшего разряда. Причем, первый блок 14 индикации фиксирует за выборку И вероятность Р выполнения случайного объема работ, а блок 15 индикации — вероятность Q = 1 — P.

С приходом каждого импульса от генератора 24 триггер 4 по единично40 N

1

3-1

1, N где

"q Е

6 q 1

Т N при о с, 45

0, л, Л при <,; > ц а вероятность Q — Q = 1 — Р.

Процесс отказов и восстановлений с учетом устранения раз ре гулировки системы, представленной графом, моделируется сменой состояния триггера 7. При поступлении на нулевой вход триггера 7 импульса от генератора 8, моделирующего отказы s процессе выполнения случайного объема работ, триггер 7, устанавливается в нулевое состояние. мч вхс>ду ус-: ан:и .lit ; т(я I3 единичное состояние. Ключ 2 открывается, и им- . пульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 3. Через случайный про5 межуток времени после отсчета числа импульсов соответствующего дуге вероятностного графа, счетчик 3 переполняется и выдает импульс, который через элемент ИЛИ 5 перебрасывает триггер 4 в нулевое состояние, закрывая ключ 2, и одновременно поступает на первый вход элемента 6 запрета.

При единичном состоянии триггера 7, соответствующем исправному состоянию

15 представленной графом системы, импульс с выхода элемента 6 запрета поступает на первые входы элементов

И 12 и 13. На второй вход элемента

И 12поступают импульсы от генератора

>0 10 непосредственно, а на второй вход элемента И 13 — через элемент НЕ 11.

Изменением частоты F. = — и

Т

Т скважность g ° = (Т период с

J ьц )

Э ( длительность импульса) импульсов генератора 10 устанавливается вероятность P выполнения случайного объема работ, которая определяется количест30 вом импульсов с выхода элемента 6 запрета, прошедших через элемент И 12 на блок 14 индикации за выборку объема N.

Тогда при абсолютной надежности системы, представленной графом, т.е. при единичном выходе триггера 7 в течение всей выборки, вероятность Р ,,определяется выражением

1265815

Процесс устранения отказа моделируется генератором 9, с выхода которого появляется импульс через временной интервал с О равный време, ч.о, ни устранения отказа. Тогда вероят1 ность Q невыполнения случайного объема работ с учетом устранения отказа, представляющая собой

Вер Т. ) (с + с )>с !О

1ЧО «1 и р численное значение которой определяется выражением л, 0 =И К Т

1 — с +

j-1 )

1 и вероятность P выполнения случайного объема работ с учетом отказов определяется выражением

I S

P = 1

Вероятность выполнения случайного объема работ с учетом устранения раэрегулировки определяется выражением

25

P = 1 1 с + jЧo +" iЧP

1 — Я -., Т,. л, где с 1 — время устранения раэрегулировки. 30

Время устранения разрегулировки для многих систем пропорционально степени раэрегулировки систе1 мы 0 (с р = — 5 ) которая, в свою

Зр о очередь, пропорциональна времени работы системы tp от момента ее восстановления до последующего отказа

8 = К tp, т.е.

На выходе три г ге ра 1 8 формируе тся временной интервал t > определя3Р емый сигналами от генераторов 8 и 9.

Этот временной интервал преобразуется последовательно соединенными преобразователями 19 и 20 в напряжение

1 „К с O tp

ЦР= мо = ы где ос, К вЂ” коэффициенты пропорцио-. нальности, первый из которых учитывает квалификацию обслуживающего 45 персонала (скорость устранения разрегулировки), а второй — скорость

-изменения структурных параметров системы во времени.

Моделирование процесса устранения

50 раэрегулировки осуществляется следующим образом. с коэффициентом преобразования К, равным

U = K tjp =8, т.е.,áëîêè 18 — 20 моделируют степень разрегулировки системы в зависимости от времени ее работы до отказа.

Процесс устранения раэрегулировки обслуживающим персоналом моделируется последовательно соединенными блоками 23 и генератором 22, постоянная времени которого с выбирается из условия, чтобы при среднем значении напряжения на выходе блока 23 скорость изменения напряжения генератора 22 соответствовала средней квалификации обслуживающего персонала (средней скорости устранения разрегулировки). Изменением напряжения на выходе блока 23 изменяется скорость выходного напряжения генератора 22, который запускается в момент устранения отказа сигналом от генератора 9,т.е. выходным напряжением генератора 22 моделируется квалификация с6 обслуживающего персонала.

Компаратор 21 определяет момент времени окончания устранения разрегулировки, соответствующий моменту времени достижения выходным напряжением генератора 22 уровня напряжения преобразователя 20, когда на его выходе появляется импульс, задержанный относительно импульса генератора 9 на время устранения разрегулировки с p который через элемент

ИЛИ 17 устанавливает триггер 7 в единичное состояние через время восстановления системы

В реальных системах, моделируемых. вероятностным графом, задаются допустимые значения степени разрегулировки P = К t о . при превышении которой наступает постепенный отказ.

Моделирование постепенных отказов осуществляется временным селектором 26 на один из входов которого подается временной интервал t р, пропорциональный разрегулировке, с выхода триггера 18, а на другой вход — с выхода ждущего мультивибратора 25, моделирующего допустимое значение степени разрегулировки путем формирования временного интервала t p .Начало временного интервала t . соответрт

1265815 где

1=1

tp,g

e„. при

РЯ Р

О, при t,.> > t

Составитель Т.Сапунова

Редактор А.Ворович Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 5668/49 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 ствует моменту устранения отказа, т.е. блок 25 запускается импульсом от генератора 9 случайных сигналов моделирующего процесс устранения отказа. Вероятность появления сигнала на выходе блока 26, т.е. вероятность Q „ наступления постепенного отказа определяется выражением т

Поэтому при выполнении условия >

) t на выходе временного селекР9 тора 26 появляется импульс, соответствующий наступлению постепенного от- 20 каза, и через элемент ИЛИ 27 поступает на нулевой вход триггера .7, снижая тем самым вероятность P выполнения случайного объема работ. Тогда вероятность выполнения случайного 25 объема работ с учетом устранения постепенных отказов определяется выражением г и 1,1+ "i9O "i9.P " Ц.по

p = - — Q

1 30 м) (т где с 1 1 п Π— время устранен постепенного отказа.

Ь

Ц

Из сравнения вероятностей P u Р следует, что учет времени устраш пения постепенного отказа,п,о повышает точность моделирования.

Таким образом, предлагаемое уст ройство повышает точность моделирования систем, представленных вероятностными графами, и тем самым точность оценки мероприятий по обеспечению надежности систем.

Формула из обре те ния

Устройство для моделирования вероятностного графа по авт. св.

Ф 1.083206, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования,в него введены ждущий мультивибратор, временной селектор и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в

"0" второго триггера, вход запуска ждущего мультивибратора подключен к выходу третьего генератора случай1 ных сигналов, а выход ждущего мультивибратора — к первому входу временного селектора, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера, выход временного селектора подключен к первому входу третьего элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго генератора случайных сигналов.