Устройство для определения значения параметра контроля

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании случайных процессов функционирования сложных технических объектов, в частности для определения значений величин па- , измерение которых запрещено. Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля. Устройство содержит блок 1 установки констант, блоки задания постоянных коэффициентов , 3,-Зп, 7, 11 и 16, блоки вычитания , 14, блоки умножения 3j-5n, 13, сз мматоры 6, 8, 15 и 32, элемент 9 индикации, коммутатор 10, блок датчиков контроля косвенных параметров, блоки 17 и 18 сравнения , элемент И 19, дешифратор 20, счетчик 21, шины Сброс 22 и Пуск 24, генератор 23 импульсов, ключи 25, 26, 27, , 29, элемент ИЛИ 30, цифроаналоговый преобразователь 31 и блок 33 деления. Сущность изобретения состоит в определении значения запрещенного к измерению параметра путем измерения косвенных параметров, имеющих корреляционную связь с запрещенным . Определяется математическое ожидание и доверительньй интервал 1у5 запрещенного параметра, а также проверяется принадлежность к полю допуска П на запрещенный параметр. 2 ил. т, (9 СО о со 4 О) фиг.)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4!63713/24-24 (22) 16.12.86 (46) 15 ° 08.88. Бюл. ¹ 30 (72) Е. И. Бороденко, В. В. Трубицын, В. Я. Жорник и И. Г. Васин (53) 681.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1115023, кл. G 06 G 7/4Р,, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1233108, кл. G 05 В 23/02, G 06 F 15/46, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3УАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании случайных процессов функционирования сложных технических объектов, в частности для определения значений величин параметров, измерение которых запрещено.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов контроля. Уст„„S0„,, 1416946 А1 (П 4 С .05 В 23/02 С 06 Г 15/46 ройство содержит блок 1 установки констант, блоки задания постоянных коэффициентов 2„-2п 31-3п, 7, 11 и

16, блоки вычитания 41-4п, 14, блоки умножения 51-5п, 13, сумматоры 6, 8, 15 и 32, элемент 9 индикации, коммутатор 10, блок датчиков контроля косвенных параметров, блоки 17 и 18 сравнения, элемент И 19, дешифратор 20, счетчик 21 шины "Сброс" 22 и "Пуск"

24, генератор 23 импульсов, ключи 25, 26, 27, 28 -28n 29, элемент ИЛИ 30, цифроаналоговый преобразователь 31 и блок 33 деления. Сущность изобретения состоит в определении значения запрещенного к измерению гараметра путем . измерения косвенных параметров, имеющих корреляционную связь с запрещен" ным. Определяется математическое ожидание и доверительный интервал Т а запрещенного параметра, а также проверяется принадлежность ? А к полю допуска д П на запрещенный параметр. 2 ил.

1416946

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании случайных процессов функционирования сложных технических объектов, в частности, для определения значений величин параметров, измерение которых загрещено, Цель изобретения — повьш ение достоверности результатов контроля. !О

Сущность изобретения состоит в том, что в процессе использования сложных технических систем их состояние (работоспособное — не работоспособное) определяется контролем определенного объема параметров. При этом существует ряд параметров, обладающих большой информативностью, которые невозможно измерить без прекращения функционирования системы по прямому назначению. 20

Контроль таких параметров запрещен. В этом случае значение величины запрещенного параметра можно определить по значениям ряда разрешенных косвенных параметров, имеющих линейную кор- 25 реляционную связь с запрещенным. Достоверность полученных результатов зазависит от числа опытов, при которых определяются значения коэффициентов в уравнении регрессии. Поэтому лолу- 30 ченное значение запрещенного параметра характеризуется доверительной вероятностью и доверительным интервалом.

Как правило, параметры оцениваются интервально, т,е. на значение параметра контроля существует поле допуска, в пределах которого он оценивается как норма. Поскольку существуют два интервала (доверительный интервал и поле допуска), достоверный резуль- 4п тат о работоспособности системы будет получен в том случае, когда доверительный интерваЛ входит в поле допуска параметра. Значение доверительного интервала при заданной доверительной вероятности зависит от числа измерений, которое, в свою очередь, зависит от абсолютной величины запрещенного параметра. Поэтому в зависимости от ширины поля допуска и абсолютного

50 значения запрещенного параметра для получения достоверных результатов число измерений в общем случае для одного и того же значения доверительнон вероятности может быть различным.

Математически задача определения значения запрещенного параметра контроля сводится к решению уравнения регрессии вида . где а = m< — математическое ожидание запрещенного параметра;

Ь; — коэффициенты уравнения регрессии;

В . — измеренное значение 1-го

1 косвенного параметра (i =1, n);

m — математическое ожидание

8 1. по i-му параметру, определению доверительного интервала (I ) при заданной доверительной вероятности и выполнению условия I ДП где Дfl — поле допуска запрещенйого параметра контроля, На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема коммутатора.

Устройство содержит блок 1 установки констант, первые 2,-2 д и вторые

31 — 3 блоки задания постоянных коэффициентов, первые блоки 4> — 4„ вычитания, первые блоки 5„ — 5 „ умножет ния, первый сумматор 6, третий блок

7 задания постоянного коэффициента, второй сумматор 8, элемент 9 индикации, коммутатор 10, блок 11 задания параметров. доверительного интервала, блок 12 датчиков контроля косвенных параметров, второй блок 13 умножения, второй блок 14 вычитания, третий сумматор 15, четвертый блок 16 задания постоянных коэффициентов, первый 17 и второй 18 блоки сравнения первый

) элемент И 19, дешифратор 20, счетчик

21, шину 22 "Сброс", генератор 23 импульсов, шину 24 "Пуск", первый 25, второй 26 и третий 27, четвертые 28„28> и пятый 29 ключи, элемент ИЛИ 30, цифроаналоговый преобразователь 31, накапливающий сумматор 32 и блок 33 деления.

Коммутатор 10 содержит элементы И

34, — 34pp, ключи 35 „„- 35 p p u элементы 36 « — 36 Р1, односторонней проводимости.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии с блока 1 на блоках 21 — 2 „ устанавливаются напряжения П, пропорциональные m, на

61

6 блоках 3, — 3 — напряжения 1;, на блоке 7 — напряжение U, на первом м выходе блока 16 — напряжение U a

1 41 Ь ) 46 1ш U + а(В В2,,"»Ва ат ь (.в п.) ь, - в; пв.

Это напряжение подается через ключ

29 на сумматор 32, на блок 14 и сумматор 15. На вторые входы блока 14 и сумматора 15 с выхода блока 13 поступает напряжение U<, U и на их выВ; ходах напряжение равно нижней U>

55 !

В2 и верхней U границам доверигельно3!В

ro интервала. На выходе блока 14 присутствует напряжение Н В2 на втором выходе Uz, пропорциональ—

"В ные соответственно нижнему и верхнему значениям поля допуска на параметр, на пятом выходе блока — напряжение 5

С блока 1 на первые входы элемен тов 34,. — 34, подается напряжение.

Значение р, k определены соответственно максимальным числом опытов и мак10 симальным числом различных значений доверительной вероятности.

Работа устройства начинается с подачи сигнала по шине 24 для запуска генератора 23.

На вторые входы блоков 4, — 4 „ через ключи 28» — - 28>, которые открываются импульсами генератора 23, подаются текущие значения косвенных параметров Us,..., U, следовательно, 20 . J. "1 на выходах соответствующих блоков 4

4 напряжение равно разности U6 . и> 1j, ° ° °, US .— Ъ„В, т р я подаетс

В1 Вь на первые входы соответствующих блоков

5 — 5„. На вторые входы последних подаются напряжения U»,..., U» . С выходов блоков 5 — 5 „ напряжения U g.—

U — U поступают на соответствуЬ;1. Г В,. ющие входы сумматора 6, напряжение на

h выходе которого равно U > (U

;=1 . i if

). В сумматоре 8 происходит опре"Ь; деление условленного математического ожидания значения запрещенного параметра А по результатам значений косвенных параметров в текущий j момент времени

= U Г, а на выходе сум "а(В,. В», Р матора 15 — U = 11, + " а/в»,8„

+ U 6 . U<, Значения U с выхода р 1р; блока 11 поступает на информационные входы ключей 35 « — 35 »,, На их управляющие входы подаются сигналы с выходов элементов 34 « — 34 »,. На первых входах элементов 34 < — 34Р1, потенциал "1" находится в том столбце, который соответствует выбранному значению доверительной вероятности (устанавливается с помощью переключателя на бЛоке 1). На вторых входах элементов 34 „ - 34 !» имеется потенциал "1" в той строке, которая соответствует числу проведенных опытов (записано в счетчике 21 и проведена дешифрация в дешифраторе 20) в текущий момент. Следовательно, на выходе коммутатора 10 присутствует напряжение Ug, npof3 qqf порциональное табличному значению на пересечении столбца, соответствующего заданной доверительной вероятности, и строки, соответствующей числу опытов в данный момент времени.

Напряжение Б-1 в блоке 18 сравни13 вается с верхнимй значением поля допуска на параметр U11 . Если выполняЬ ется условие U и 7 U> то на выхоВ 9» де блока 18 имеется напряжение "1". В блоке 17 нижнее значение поля допуска на параметр U д„сравнивается с U

Р2

Ес выполняется условие и П <и7

Н Р1 то на выходе данного блока присутствует потенциал "1".

Таким образом, на выходе элемента .

19 потенциал "1" присутствует в единственном случае, а именно, когда доверительный интервал вошел в поле допуска на параметр. В этом случае с выхода элемента 19 подается запрещающий сигнал через элемент 30 на дальнейшую работу генератора 23 и открываются ключи 25 — 27, разрешая отображение величин IB., Il, и т.д.

3 2

Если доверительный интервал не вошел в поле допуска на параметр, устройство работает до тех пор, пока на старшем выходе дешифратора не появится напряжение, которое подается через элемент 30 на вход останова генератора, запрещая его работу, и на пятый вход элемента 9, зажигая транспарант (41 69

5 Останов, что свидетельствует о не вхождении доверительного интp.pâàëë в поле допуска на параметр и невозможности принятия достоверной оценки по результатам косвенных измерений.

В накапливающем сумматоре 32 образуется суммарное значение условного математического ожидания значения запрещенного параметра А эа случайное число N реализаций, которое записано в счетчике 21 После преобразования числа N в аналоговую величину в преобразователе 31 на выходе блока 33 напряжение пропорционально m

yi ð„,..., р„ отображаемому по первому входу блока 9.

Для нового цикла работы устройства необходимо подать сигнал по шине 22. 20

Формула изобретения

Устройство для определения значения параметра контроля, содержащее

25 блок установки констант, по числу контролируемых косвенных параметров п первых и и вторых блоков задания попостоянных коэффициентов, элемент индикации, и первых блоков вычитания и и первых блоков умножения, блок датчиков контроля косвенных параметров, два сумматора, третий блок задания постоянного коэффициента, блок задания параметров доверительного интерва-35 ла и коммутатор, причем первый и второй установочные выходы блока установки констант соединены соответственно с установочными входами и первых и и вторых блоков задания постоянных коэф=40 фициентов, выходы первых блоков задания постоянных коэффициентов соединены с входами вычитаемого соответствующих первых блоков вычитания, выхо,ды которых связаны с первыми входами 4r соответствующих первых блоков умножения, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих вторых блоков задания постоянных коэффициентов, выходы первых блоков умножения подсоединены к соответствующим входам первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого связан с выходом третьего блока задания посто- 55 янного коэффициента, первые и вторые информационные входы коммутатора подключены соответственно к информацион-ным выходам блока задания параметров доверительн- rn интервала и третьим установочным выходам, блока установки констант, четвертый установочный выход которого соединен с установочным входом третьего блока задания постоянного коэффициента, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, оно содержит также второй блок умножения, второй блок вычитания, третий сумматор, четвертый блок задания постоянных коэффициентов, первый и второй блоки сравнения, элемент И, дешифратор, счетчик, шину "Сброс", генератор импульсов, шину "Пуск 1, п+4 ключей, элемент ИЛИ, цифроаналоговый преобразователь, накапливающий сумма гор и блок деления, выход коммутатора соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого подключен к пятому установоч— ному выходу блока установки констант, а выход — к первым входам второго блока вычитания и третьего сумматора, вторые входы которых через пятый ключ связаны с выходом второго сумматора, выход второго блока вычитания соединен с первым входом первого блока сравнения и информационным входом второго ключа, выход третьего сумматора связан с первым входом второго блока сравнения и информационным входом первого ключа, шестые установочнь!е выходы блока установки констант подключены к соответствующим входам четвертого блока задания постоянных коэффициентов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого и вторым входом второго блоков сравнения, выходами связанных соответственно с первым и вторым входами второго элемента И, выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего ключей и через элемент ИпИ с входом,останова генератора импульсов, запускающий вход которого соединен с шиной "Пуск", а выход — с управляющими входами четвертых и пятого ключей и информационным входом счетчика, сбросовый вход которого подключен к шине "Сброс", а выход — к информационному входу третьего ключа, к входу цифроаналогового преобразователя и входу дешифратора, выходы которого связаны с соответствующими управляющими входами коммутатора, первьп:, второй и третий ключи выходами соеди141 6946

Составитель С, Демиденко

Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Сердюкова Корректор M ° Шароши

Заказ 4064/45

Тираж 866 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 иены соответственно с вторым, третьим п четвертым входами элемента индикации, старший выход дешифратора связан с вторым входом элемента ИЛИ и пятым входом элемента индикации, выходы датчиков контроля косвениых параметров блока подсоединены к информационным входам четвертых ключей, выходами подсоединенных к вторым входам соответствующих блоков вычитания, вход и выход накапливающего сумматора связаны соответственно с выходом пятого

5 ключа и первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом цифроа налогов ого преоб разов ателя, а выход — с первым входом элемента индикации,