Обучаемое устройство диагностирования

 

Сущность изобретения, устройство содержит 3 группы ключей 1, 7, 8, 1 группу элементов 2. 2 группы компараторов 3, 1 группу потенциометров задания амплитудных уровней анализируемого сигнала 4, 1 установочный реостат 5, 1 задающий генератор 13, 1 многопозиционный переключатель 14, 1 группу интеграторов 6, 1 блок задания режимов обучения и распознавания 12,1 адаптированую матрицу трансфлюксоров 15, 1 делитель напряжения 9,1 элемент ИЛИ 10, 1 группу инверторов 11,1 группу датчиков диагностируемых параметров 17, 1 группу буферных накопителей 18,1 генератор пилообразного напряжения 19, 2 управляемых функциональных преобразователя диагностируемых параметров 20, 22, 1 группу сглаживающих фильтров21,1 масштабирующий усилитель 23, 1 интегратор-сумматор 24, 1 блок классификации и индикации 25, благодаря чему достигается сокращение числа отказов технических объектов за счет своевременного обнаружения и устранения возникших в них неисправностей и уменьшение затрат на обучение устройства, в результате чего повышается достоверность диагностирования анализируемых параметров при минимуме ошибок распознавания. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (я)5 G 06 F 15/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4844506/24 (22) 26.06,90 (46) 30.12.92. Бюл. N 48 (72) Б.А,Усик и Ю.В.Филатов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1388902, кл. G 06 F 15/46, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 1444828, кл, G 06 F 15/46, 1987. (54) ОБУЧАЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит З.группы ключей 1, 7, 8, 1 группу элементов 2, 2 группы компараторов 3, 1 группу потенциометров задания амплитуд ных уровней анализируемого сигнала 4, 1 . установочный реостат 5, 1 задающий генератор 13, 1 многопозиционный переключатель 14, 1 группу интеграторов 6, 1 блок задания режимов обучения и распознава„„5U„„1785002 А1 ния 12, 1 адаптировану о матрицутрансфлюксоров 15, 1 делитель напряжения 9, 1 элемент

ИЛИ 10, 1 группу инверторов 11, 1 группу датчиков диагностируемых параметров. 17, 1 группу буфернйх накопителей 18; 1 генератор пилообразного напряжения 19, 2 управляемых функциональных преобразователя диагностируемых параметров 20, 22, 1 группу сглаживающих фильтров 21, 1 масштабирующий усилитель 23, 1 интегратор-суМматор

24, 1.блок классификации и индикации 25, благодаря чему достигается сокращение числа отказов технических объектов за счет своевременного обнаружения и устранения возникших в них неисправностей и уменьшение затрат на обучение устройства, в результате чего повышается достоверность диагностирования анализируемых параметров при минимуме ошибок распознавания.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1785002

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для диагностирования технических объектов.

Известно устройство классификации многопараметрических объектов, содержащее входную клемму, переключатель, масштабирующий усилитель, первый и второй управляемые функциональные преобразователи, интегратор, блокуправления, классификатор, усилители вертикального и горизонтального отклонения луча, электронно-лучевую трубку, генератор пилообразного напряжения, блок ввода параметров, измерители-преобразователи, буферные накопители, блок ввода оператора преобразования сигнала, клемму питания.

Известно устройство позволяет повысить достоверность диагностирования объектов, техническое состояние которых описывается совокупностью статических параметров благодаря формйрованию и нелинейному преобразованию некоторой изменяющейся во времени функции этих параметров и использованию функционала от преобразованной функции для распознавания классов состояния объектов.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности обучения а также длительного хранения информации, используемой в процессе диагностирова.ния.

Наиболее близким к изобретению является устройство для диагностики технических систем, содержащее блок записи параметров, матрицу состояния., селектор максимального уровня, блок индикации, входы для подачи статических сигналов, генератор стробирующих импульсов, переключатель режимов, линию задержки, блок импульсного смещения, ферритовые кольца блока импульсного смещения, датчики параметров, адаптивные элементы, усилительные каскады, резистор, индикаторы, информационные выходы, многоополюсный выключатель, блок выделения признаков, информационный вход, клемму питания.

Устройство обеспечивает обучение и распознавание объектов, описываемых как статическаими так и динамическими сигналами, Распознавание классов состояния объекта обеспечивается по методу сравнения распознаваемого вектора параметров с эталонными векторами, . Недостатком известногоо устройства является низкая достоверность диагностирования в случае плохой различимости векторов состояний из-за наличия случайных помех.

10

Целью изобретения является повышение достоверности диагностирования анализируемых сигналов и выработки алгоритма диагностирования для достижения минимума ошибок распознавания.

Для достижения указанной цели: 1. В устройство, содержащее первую и вторую группу, ключей, группу элементов И, две группы кампараторов, группу потенциометров задания амплитудных уровней анализируемого сигнала, установочный реаостат, задающий генератор, многопозиционный переключатель, группу интеграторов, блок задания режимов обучения и распознавания и адаптивную матрицу трансфлюксоров, информационные входы трансфлюксоров каждого столбца которой соединены между собой, а входы управления записью и считыванием трансфлюксоров каждой строки которой соединены с соответствующими неподвижными клеммами многопозиционного переключателя, подвижная клемма которого .связана с выходом задающего генератора, управляющие входы ключей вто25 рой группы соединены с первым выходом блока задания режимов обучения и распознавания, второй выход KoTopoloo подклю- . чен ко входам обнуления интеграторов, выходы которых связаны с информационны30 ми входами соответствующих ключей второй группы, а информационные входы соединены с выходами ключей первой группы, управляющие входы каждого из которых связаны с выходами соответствующих эле35 ментов И группы, первые и вторые входы которых подключены к выходам соответствующих компараторов первой и второй

rpynn, первые входы которых, кроме первого компаратора второй группы и последнего

40 компаратора первой группы подсоединены между соответствующими потенциометрами задания амплитудных уровней анализируемого сигнала группы, соединенными последовательно, свободный вывод первого

45 из потенциометров задания амплитудных уровней анализируемого сигнала группы подключен к шине нулевого напряжения и к первому входу первого компаратора второй группы, а свободный вывод последнего из них — к первому входу последнего компаратора первой, группы и к первому выводу установочного реостата, введены третья группа ключей, делитель напряжения, элемент ИЛИ, группа инверторов, группа датчиков диагностируемых параметров, группа буферных накопителей, генератор пилообразного напряжения, два управляемых функциональных преобразователя диагностируемых параметров, rpynna сглаживающих фильтров, масштабирующий

1785002 усилитель, интегратор-сумматор и блок классификации и индикации, информационный вход которого соединен с выходом интегратора-сумматора, вход обнуления которого и входы обнуления блока класси- 5 фикации и индикации и буферных накопителей группы связаны с вторым выходом блока задания режима обучения и распознавания, первый, третий и четвертый выходы которого соединены с входами элемента 10

ИЛИ, выход которогоо подключен к входу запуска задаюшего генератора, третий выход блока задания режима обучения и распознавания соединен с управляющими входами ключей третьей группы, четвертый 15 выход — с входом запуска генератора пилообразного напряжения, пятый выход — с входом управления режимом интеграторасумматора, а шестой выход — с входами управления режимом буферных накопителей, 20 информационные входы которых связаны с выходами датчиков диагностируемых параметров, а выходы с управляющими входами первого управляемого функционального преобразователя диагностируемых пара- 25 метров, вход опорного напряжения которого подключен к выходу генератора . пилообразного напряжения, а выход ко входу масштабирующего усилителя, выход ко-

: торого соединен с информационным 30 входом второго управляемого функционального преобразователя диагностируемых параметров, управляющие входы которого

- через сголаживающие фильтры группы связаны с выходами соответствующих транс- 35 флюксоров строк адаптивной матрицы трансфлюксоров, выход второго управляемого фуккциональногоо преобразователя диагностируемых параметров подключен к информационным входам ключей первой 40 группы, ко вторым выходам компараторов первой и второй групп и ко входу первого слагаемого интегратора-сумматора инвертирующий вход второго слагаемого которого связан с первым выводом делителя 45 напряжения, второй вывод которогоо соединен с шиной нулевого потенциала, а вывод опорного напряжения и второй вывод установочного реостата — с шиной положительного потенциала, выходы интеграторов 50 группы связаны с информационными входами соответствующих ключей третьей груп- пы, выходы ключевой второй группы через инверторы группы, а выходы ключей третьей группы непосредственно, подклю- 55 чены к информационным входам трансфлюксоров соответствующих столбцов адаптивной матрицы трансфлюксоров.

2, В устройстве по и. 1 блок задания режимов обучения и распознавания включает четыре реле, реле времени, переключатель, элемент задержки, кнопки обнуления, подготовки и распознавания, первые BblBoды которых, а также выводы контактов второго и четвертого реле, неподвижный контакт переключателя соединены с первой шиной питания, подвижные контакты переключателя связаны с первым и третьим выходами блока, второй вывод первого контакта четвертого реле подключен к первым выводам первого контакта и обмотки реле времени, второй вывод первого контакта которого и второй вывод кнопки распознавания соединены с первым выводом четвертого реле, второй вывод первого контакта второго реле связаны с первыми выводами обмотки и первого контакта третьего реле и с выходом элемента задержки, вторые выводы кнопок обнуления и подготовки подключены соответственно к первым выводам обмоток первого и второго реле, первый вывод обмотки второго реле соединен со вторым выводом первого контакта третьего реле, вторые выводы обмоток всех четырех реле, реле времени, первые выводы второго, третьего и четвертого контактов четвертого реле, вход элемента задержки, первые выводы контактов со второго по шестой второго реле и первые выводы контактов с первого по четвертый первого реле связаны со второй шиной питания, первый вывод пятого контакта четвертого реле подключен к первой шине питания, а второй вывод к четвертому выходу блока, вторые выводы второго, третьего и четвертого контактов четвертого реле подключены к пятому выходу блока, вторые выводы контактов со второго по шестой второго реле связаны с шестым выходом блока, а вторые выводы контактов с первого rio четвертый первого реле подключены ко второму выходу блока.

3, В устройстве по и, 1 блок классификации и индикации содержит четыре реле, два транзисторных ключа, переключатель, два делителя напряжения и два индикатора, входы которых подключены к первым выводам первых контактов первого и второго реле, вторые выводы которых, а также первые выводы вторых контактов первого и второго реле и. контактов третьего. и четвертого реле соединены с первым выводом переключателя, второй вывод которого связан с первой шиной питания, а управляющий вывод подключен ко входу обнуления блока, вторые выводы контакта третьего реле и второго контакта первого реле соединены с первым выводом обмотки первого реле, вторые выводы контакта четвертого реле и второго контакта второго реле связа-, ны с первым выводом обмотки второго реле, 1785002 первые выводы двух делителей напряжения, информационный вход второго; а через катушку третьего реле, выход первого транзисторных ключей, соединены с первой шийой питания, средние выводы двух 5 делителей напряжения и управляющие входы двух транзисторных ключей связаны с информационным входом блока, информационный вход первого и выход второго транзисторных ключей соединены соответ- 10

: ственно со второй шиной питания и с первым выводом обмотки третьего реле; вторые выводы обмотки первого, второго и четвертого реле, двух делителей напряжения и двух индикаторов подключены ко второй 15 шине питания.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При распознавании совокупность диагностируемйх йараметров x), х2, .;., х с rpyrt- 20 пы датчиков нормируется и запоминается группой соответствующих буферных накопителей. При Одновременной подаче на вход первото управляемого функционально- го преобразователя диагностируемых пара- 25 метрбв пйло0бразното напряжения, à íà его управляющие входй сигналов с соответствун>щих буферных накопителей, на выходе и реобразовател я формируется изменя ющийся во времени сигнал y(t) "(x>, x2, „., x>, 30

t), форма которого определяется значениями диагностируемых параметров.

С цель® повышения достоверности

: диагностирования данный сигнал подвергают нелинейному преобразованию вида 35 у - p(y(t)j, где р- оператор нелинейного преобразования) и далее получают функционал вида где Т вЂ” период анализа; уъ — некоторая константа, КлассифиКация состояния объекта осу- 15 ществляется по следующему правилу

S О,Х 1кл,,1, S<0,X 2кл., . (2) где Х вЂ” вектор диагностируемых парамет рои. 50

При оптимальном виде оператора р нелинейного преобразования достигается максимальное отличие значений функционала S для- различных классов состояний контролируемого объекта. 55

Нелинейное преобразование сигнала

y(t) осуществляется вторым управляемым функциональным преобразователем диагностических параметров. При одновременной подаче на его управляющие входы определенной совокупности напряжения, а на информационный вход сигнала у(т), на его выходе формируется нелинейно-преобразовательный сигнал, который интегрируется на периоде (О, Т) и суммируется с отрицательным значением порогового значения р, в интеграторе-сумматоре, Знак полученного значения функционал S, a следовательно принадлежность контролируемого обьекта к тому или иному классу, определяется блоком классификации и индикации.

Поиск оптимального оператора у> нелинейного преобразования осуществляется в режиме обучения.

Режим обучения отличается от режима распознавания тем, что заранее известно к какому из классов принадлежит предъявленная для распознавания совокупность контролируемых параметров, а коррекция оператора р нелинейного преобразования осуществляется по результатам сопоставления фактического результата распознавания с ожидаемым.

Коррекция оператора р нелинейного преобразования осуществляется в соответствии со следующей процедурой

° °

4k + 1 = Ck, если Х 1 кл и $ 2 О, Ф< +1 = Ф, если Х6 2 кл и $ < 0

+ 1 = Ф+ Нк+1, если Х6 1 кл. и $ < 0 (3)

4t + 1 = 4k - Н +1, если XE 2 кл. и S h 0 где%,%+1 — векторы оператора рнелинейного преобразования, полученные на и-ном и (и+1)-м шагах обучения, соответственно;

Hs, Нк+1 — векторы признаков анализируемого сигнала у (t) полученные на и-м и (и+1)-м шагах обучения, соответственно.

При последовательной подаче на вход устройства множества совокупностей диагностируемых параметров, принадлежащих различным классам состояния, можно получить устойчивые значения координат вектора Фоператора р нелинейного преобразования, обеспечивающего максимальную достоверность распознавания состояний объекта контроля.

В качестве признаков hi (t - 1, и) анализируемого сигнала используются времена его нахождения на заданных амплитудных уровнях эа период анализа. Выделение указанных признаков осуществляется путем пропускания на соответствующий интегратор анализируемого сигнала только тогда. когда его значение находится между соответствующими уровнями.

1785002

Полученные за время распознавания Элемент 2 И совместно с соответствуюсоответствующей пары классов признаки щей парой компараторов первой 3-1 и втой|(1=1 п)записываютсявсоответствующую рой 3-2 групп, формирует сигнал на строку трансфлюксоров адаптивной матри- включение соответствующего ключа 1 первой цы, откуда подаются при распознавании 5 группыпринахождениизначенияанализируили на соответствующем шаге обучения на eMoro сигнала между соответствующими амвходы второго управляемого функциональ- плитудными уровнями. ного преобразователя диагностируемых па- Потенциометр 4 обеспечивает настройраметров. ку порогов срабатывания пары компаратоТаким образом, в отличии от известных 10 ров первой 3-1 и второй 3-2 групп. устройств устройство позволяет повысить Установочный реостат 5 предназначен достоверность диагностирования, исполь- . для установки нижнего и верхнего уровней эуя не сам вектор диагностируемых пара- пропускания аналиэйруемого сигнала. метров, а некоторый функционал от него, Конденсаторы интеграторов 6 заряжаполученный путем нелинейного преобразо- 15 ются до напряжения пропорционального вания этого вектора оператором заданного суммарному времени пребывания анали. вида, а также определить оптимальный вид зируемого сигнала между соответствуюоператора за счет применения процедуры щими амплитудными уровнями за период обучения, анализа.

Структурная схема устройства пред- 20 Ключи7второйи ключи8третьей групп ставлена на фиг. 1, предназначены для подачи признаков анагде 1 — ключ первой группы; лизируемого сигнала непосредственно и че.2 — элемент И; рез инверторы 11 соответственно в режиме

3-1, 3-2 — компараторы первой и второй обучения. групп, соответственно; 25 Делитель 9 напряжения предназначен . 4.— потенциометрзаданияамплитудных для создания соответствующего напряже. уровней; нйя на входе второго слагаемого интеграто5 — установочный рео "тат; ра-сумматора 24.

6- интегратор; Элемент ИЛИ 10 предназначен для рэз7 — ключ второй группы; — 30 деления между собой первого, третьего и

8 — ключ третьей группы; четвертого выхода блока 12 задания режи9- делитель напряжения из резйсторов мов обучения и распознавания, 9-1 и 9-2; Блок 12 заданйя режимов обучения и

10 — элемент ИЛИ; распознавания йредназйэчен для управле11 —, инвертор; 35 ния работой устройства. Структурная схема

12 — блок задания режимов обучения и более представлена на фиг. 2; распознавания; где 12-1, 12-4 — реле;

13 — задающий генератор; 12-5 — реле времени; . 14 — многопозиционный переключа- 12-6, 12-7, 12-9-кнопки обнуления, подтель; 40 готовки и расйознавания;

15 — адаптивная матрица трансфлюк- 12-8 — элемент задержки; . саров; .. 12-10 —. переключатель.

16-трансфлюксор;, Задающий генератор 13 предназначен

17 — датчик диагностируемого пара- для подачи импульсов на входы записи или метра; 45 считывания трансфлюксоров 16 адаптивной

18 —; ., матрицы 15.

19 — генератор пилообразного напря- Многопозиционный переключатель 14 жения; соединяет выход задающего генератора с

20, 22 — первый и второй, соответствен- . входами записи или считывания трансфлюкно, управляемые функциональные преобра- 50 саров 16 соответствующих строк адаптивзователи диагностируемых параметров, ной матрицы 15. . 21 — сглаживающий фильтр; Трансфлюксоры 16 адаптивной матри23- масштабирующий усилитель; цы 15 представляют собой пятиотверстные

24 — интегратор сумматор; магнитные элементы, адаптирующиеся по

25 — блок классификации и индикации. 55 мере одновременного поступления на соотКлюч 1 первой группы предназначен ветствующие их входы информационных для прапускания анализируемогО сигнала сигналов коррекции и сигналов записи в соответствующего интегратора 6 при попа- режиме обучения и обеспечивающие подачу дании егозначения насоответствующийам- значений оператора нелинейного преобраплитудный уровень. зования на входы второго управляемого

1785002 функционального преобразователя диагностируемых параметров 20.

Датчики 17 диагностических параметров осуществляют измерение и преобразование диагностических параметров различной природы в электрические сигналы, а в режиме обучения могут быть заменены на элементы формирования обучающих выборок.

Буферные накопители 18 предназначены для нормирования и оперативного запоминания значений диагностируемых параметров и подачи этих значений на управляющие входы первого управляемого функционального преобразователя диагностируемых параметров 20 по сигналу с блока 12 задания режимов обучения и распознавания. На фиг. 3 представлена принципиальная электрическая схема буферного накопителя 18, которая включает операционный усилитель 18-1, конденсатор

18-2, потенциометр настройки 18-3, резисторы 18-4 ... 18-7.

Генератор 19 пилообразйого напряжения предназначен для горизонтальной развертки луча первого управляемого функционального преобразователя диагностируемых параметров, Первый 20 и второй 22 управляемые функциональные параметры диагностируемых параметров представляют собой электроннолучевые приборы типа ЛФ9П, осуществляющие нелинеййое преобразование сигналов подаваемых на их входы вида, задаваемого совокупностью напряжений, приложенных к управляющим выходам пре-, образователей.

Сглаживающие фильтры 21 обесйечивают сглаживание импульсных напряжений постоянного тока, поступающих с выходных обмоток трансфлюксоров 16 на управляющие входы второго управляемого функционального преобразователя диагностируемых параметров 22, Масштабирующая усилитель 23 обеспечивает согласование выхода первого управляемого функционального преобразователя диагностируемых параметров 20 со входом второго 22.

Интегратор-сумматор 24 осуществляет интегрирование сигнала с выхода второго управляемого функционального преобразователя диагностируемых параметров 22 втечение заданного времени и последую-. щего его суммирования по сигналу с блока

12 задания режимов обучения и распознавания с напряжением отрицательной полярности, подаваемого с делителя 9 напряжения, Принципиальная электрическая схема интегратора-сумматора 24 представлена на фиг. 4 и состоит из операционного усилителя 24-1, конденсатора 24-2, входных резисторов 24-3, 24-4 и резистора

24-5 разряда конденсатора.

5 Блок 25 классификации и индикации предназначен для определения класса состояния диагностируемого объекта и индикации результатов диагноза, Принципиальная электрическая схема блока 25 классифика10 ции и индикации представлена на фиг.5. где

25-1 ... 25-4- реле:

25-5, 25-6 — делитель напряжения;

25-7 — переключатель;

25-8, 25-9 — индикаторы;

15 25-10, 25-11 — транзисторные ключи.

Информационные входы ключей 1 первой группы устройства на фиг, 1 соединены са вторыми входами компараторов первой

3-1 и второй 3-2 групп соответственно и с

20 выходом второго управляемого функциональногоо преобразователя (УФП) диагностируемых параметров. Петенциометры 4 задания амплитудных уровней включены последовательно между собой, а также меж25 ду первыми входами компараторов первой

3-1 и второй групп соответственно. Кроме того, первый вывод первогоо из потенциометров,4 задания амплитудных уровней подключен к шине нулевого напряжения, а

30 второй вывод второго из них соединен с первым выводом установочного реостата 5, второй вывод которого соединен с шиной положительного потенциала и с выводом опорного напряжения делителя напряжения

35 9, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а первый. вывод — с входом первого слагаемого интегратора-сумма- тора 24. Выходы соответствующих пар компараторов из первой 3-1 и второй 3-2

40 групп соединены со входами элементов И. группы, выходы которых соединены с управляющими входами ключей 1 первой группы. выходы. которых соединены с информационными входами интеграторов 6, обнуляющие

45 входы которых соединены со вторым выходом блока 12 задания режимов обучения и распознавания и с обнуляющими входами группы буферных накопителей 18, интегратора-сумматора 24 и блока 25 классифика50 ции. Выходы интеграторов 6 соединены информационными входами ключей 7 и ключей 8 второй и третьей групп соответственно, Управляющие входы ключей 7 первой группы соединены с первым выходом блока

55 12 задания режимов обучения и распознавания и первым входом элемента 10 ИЛИ, Управляющие входы ключей 8 третьей группы соединены с третьим выходом блока 12 задания режимов обучения и распознавания и со вторым входом элемента ИЛИ 10, 1785002

14 третий вход которого соединен с четвертым реле 12-2 связан с первыми выводами обвыходом блока 12 задания режимов обуче- мотки и первогоо размыкающего контакта ния и распознавания и со входом запуска 12-3-1 третьего реле и с выходом элемента генератора 19 пилообразного напряжения 12-8 задержки, вторые выводы кнопок обну(ГПН), выход которого связан со входом 5 ления 12-6 и подготовки 12-7 подключены опорного напряжения первого УФП диаг- соответственно к первым выводам обмоток ностируемых параметров 20, Выходы клю- первого 12-1 и второго 12-2 реле, первый чей 7 второй группы непосредственно, а вывод обмотки второго реле 12-2 соединен ключей 8 третьей группы через инверторы 8 со вторым выводом первого размыкающего соединены с информационными входами 10 контакта 12-3-1 третьего реле 12-3, вторые трансфлюксоров 16, адаптивной матрицы выводы обмоток реле 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, входы записи и считывания трансфлюксо- реле времени 12-5, первые выводы второго ров строк которой соединены с соответству- замыкающего 12-4-2, третьего 12-4-3 и четющими неподвижными контактами вертого12-4-4 размыкающих контактов четмногопозиционного переключателя 14, по- 15 вертого реле 12-4, вход элемента 12-8 движный контакт которого соединен с выхо- задержки, первые выводы второго 12-2-2, дом задающего генератора (ЗГ) 13, вход третьего12-2-3,четвертого12-2-4.замыкаюзапуска которого соединен с выходом зле- щих контактов и пятого 12-2-5, шестого 12мента ИЛИ 10. Выходные обмотки соответ- 2-6 размыкающих контактов второгоо реле ствующих транфлюксоров 16 строк 20 12-2, первые выводы первого12-1-1, второго адаптивной .матрицы 15 через сглаживаю- l2-1-2, третьего 12-1-3 замыкающих контакщие фильтры 21 подключены к управляю- тов и четвертого 12-1:4 размыкающего конщим входам второго УФП диагностируемых такта первого реле 12-1 связаны со второй параметров 22, выход которого соединен с шиной питания, вторые выводы пятого конвходом второго слагаемого интегратора- 25 такта12-4-5четвертогореле12-4подключен сумматора 24, управляющий вход которого к четвертому выводу блока, вторые выводы соединен с пятым выходом блока 12 зада- второго 12-4-2, третьегоо 12-4-3 и четвертония режимов обучения и распознавания, а го 12-4-4 контактов реле 12-4 подсоединены выход — с информационным входом блока к пятому выходу блока, вторые выводы кон25 классификации и индикации. 30 тактов 12-2-2 .;. 12-2-6 второго реле 12-2 . Выход йервого УФП диагностируемых связаны с шестым выходом блока, а вторые параметров 20 через масштабирующий уси- выводы контактов 12-2-1 ... 12-2-4 первого литель 23 соединен с информационным вхо- реле 12-2 ко второму вйходу блока. дом второго УФП диагностируемых В блоке 25 классификации и индикации параметров, а его управляющие в оды с вы- 35 входы индикаторов 25-8, 25-9 подключены к ходами буферных накопителей 18, управля- выводам первых контактов 25-1-1 и 25-2-1 ющие входы которых соединены с шестым первого 25-1 и второго 25-2 реле соответствыходом блока 12 задания режимов обуче- венно, вторые выводы которых, а также перния и распознавания, а информационные вые выводы вторых контактов 25-1-2 и 25-2-2 входы — c выходами соответствующих дат- 40 первого 25-1 и второгоо 25-2 реле соответчиков диагностируемых параметров 17. ственно и контактов 25-3-1 и 25-4-1 третьего

В блоке 12 задания режимов обучения и 25-3 и четвертого 25-4 реле соответственно распознавания (фиг. 2) первые выводы кно- соединены с первым выводом переключатепок обнуления 12-6; подготовки 12-7 и рас- ля 25-7, второй вывод которого связан с познавания 12-9 соответственно, а также 45 первой шиной питания, а управляющий выпервые выводы первых замыкающих кон- вод подключен ко входу обнуления блока, тактов 12-2-1 второго реле 12-2 первого и Вторые выводы контакта 25-3-1третьегорепятого замыкающих контактов реле четвер- ле 25-3 и второго контакта 25-1-2 первого того 12-4, неподвижный контакт переключа- реле 25-1 соединены с первым выводом обтеля 12-10 соединены с первой шиной 50 мотки первого реле 25-1. Вторые выводы питания. Подвижные контакты переключа- контакта 25-4-1 четвертого реле 25-4 и втотеля 12-10 соединены с первым и третьим рого контакта 25-2-2 второго реле 25-2 свявыходами блока. Второй вывод первого за- эаны с первым выводом обмотки второго мыкающего кон гакта 12-4-1 четвертого. реле реле 25-2. Первые выводы двух делителей

12-4 подключен к первым выводам первого 55 напряжения 25-4 и 25-6, информационный размыкающего контакта 12-5-1 обмотки ре- вход второго транзисторного. ключа 25-11, а ле 12-5 времени, второй вывод кнопки 12-9 через катушку третьего реле 25-3 выход перраспознавания соединен с первым выводом ваго транзисторного ключа 25-10, соединечетвертого реле 12-4, второй вывод перво- ны с первой шиной питания. Средние гоо замыкающего контакта 12-2-1 второго выводы двух делителей напряжения 25-4 и

1785002

25-6 и управляющие входы двух транзистор-, щих датчиков диагностируемых параметров ных ключей 25-10и 25-11 связаны с информа- 17, а их выходы подключаются к соответстционным входом блока..Информационный вующим входам первого управляющего вход первого транзисторного ключа 25-10 и функциональногоо преобразователя 20 дивыход второго транзисторного ключа 25-11 5 агностируемых параметров. соединены соответственно со второй ши- При нажатии кнопки 12-9 распознаваной питания и с первым выводом обмотки ния осуществляется процесс распознаватретьегореле25-3. Вторыевыводыобмоток ния. При этом срабатывает реле 12-4 и первого 25-.1, второго 25-2 и четвертого . своими замыкающими контактами 12-4-1 че25-4 реле, двух делителей напряжения 25-5 10 рез размыкэющие контакты 12-5-1 реле вреи 25-6 и двух индикаторов 25-8 и 25-9 под- мейи 12-5 становйтся на самоблокировку. и ключейы ко второй шине питания. ... подает напряжение на катушку последнего, Устройство работает s двух режимах: контактами 12-4-5 замыкает цепи питания распознавания и обучения. " -:: задающего генератора 13 (через элемент

При нажатии кнопки обнуления 12-6 15 WIN 10) и генератора 19 пилообразного наблока 12 задания режимов обучения и рас- пряжения. Задающий генератор 13 через познавания (фиг. 2) срабатйвает реле 12-.1, соответствующие контакты многопозиционкоторое замыканием контактов 12-1-1, 12-1- ного переключателя 14 подает на входы,счи2, 12-1-3, 12-1-4 обнуляет ийтеграторы 6, тывания трансфлюксоров 16 адаптивной буферные накопйтели 18, интегратор-сум- 20 матрицы 16. Полученные на выходах трансмэтор 24 и блок 25 классификации и инди- флюксоров 16 дэйной строки адаптивной кации соответственно, т.е. приводит их в матрицы 15 формируются импульсы напря- .. исходное состояние.: " :::"::.. . : жения, амплитуда которых пропорциональВ режиме распознавания многопозици- на их магнитным проводимостям, которые онный переключатель 14 переводится в по- 25 сглаживаются соответствующими фильтраложение при котором выход задающего ми 21 и подаются на управляющие входы генератора 13 подключается к входам счи- второго управляемого функционального тывайия трансфлюксоров 16 соответствую-. преобразователя 22 диагностируемых паращей строки адаптивной матрицы I5, метров. Пилообразное напряжение с выхода

При нажатий кнопки 12-7 подготовки 30 генератора 19 пйлообразного напряжения срабатывает реле 12-2 и свойми замыкаю- подается на вход опорного напряжения втощими контактами 12-2-1 через размыкаю- рогоуправляемогофункционального преоб-: щие контакты 12-3-1 реле 12-3 становится нэ разователя 20 диагностируемого напряжения, самоблокировку и подает напряжение на на выходе формируется сигнал, форма котокатушкупоследнегоизлементзадержки12- 35 рого ойределяется значениями напряже8, контактами 12-2-2;,. 12-2-4 подготавлива- ний, подаваемых на его управляющие входы ет входные, а контактами 12-2-5, 12-2-6 сбуферныхнакопителей18.Данныйсигнал разрывает выходные цепи соответствую- усиливается до определенного уровня мас-щих буферных накопителей 18 (фиг. 3), т.е. штабирующим усилителем 23 и подается на подключает их информационные входы к 40 информационныйвходвторогоуправляемого выходам соответствующих датчиков диаг- функциональногоо преобразователя 22 диаг-, ностируемых параметров 17 и отключает их ностируемых параметров, в котором преобвыходы от управляющих входов первого разуется с оператором преобразования, управляемого функционального преоб- . определяемым совокупностью напряжений, разователя 20 диагностируемых парэ- .45 приложенных к его управляющим входам. метров. Втечение выдержки времени, Данный eèãíàë подается на вход первого определяемых RC-цепочкой элемента 12- слагаемого интегратора-сумматора 24, на

8 задержки п роисходит заряд койденсато- втоРые входы первой и второй групп компаров 18-2 буферных накопителей 18 (фиг. 3) раторов3;1 и 3-2, соответственно и на входы до напряжений, пропорциональных, с учетом 50 первой группы ключей 1. соответствующих коэффициентов нормиро- Втечение времени распознавания, опвэния, напряжением с выходов датчиков ди- ределяемым выдержкой времени реле вреагностируемыхпараметров17.Поистечении мени 12-5 происходит интегрирование. заданного времени срабатывает реле 12-3 и сигнала с выхода второго управляемого разрывает контактами 12-3-1 цепь питания 55 функционального преобразователя 22 диагкатушки реле 12-2, которое обесточивается и ностируемых параметров и выделение привозвращает свои контакты 12-2-1, 12-2-2 ... знаков этого сигнала.

12-2-6 в исходное положение, При этом ин- Выделение признаков анализируемого формационные входы буферных накопителей сигнала. осуществляется следующим обра18 отключаются от выходов соответствую- зом. При поступлении сигнала на вторые.

1785002

18 входы компараторов первой и второй групп тами 25-4-1 подает напряжение на катушку

3-1и3-2соответственноисоответствующих второго реле 25-2, которое срабатывает и потенциалов на их первые входы с потенци- своими вторыми контактами 25-2-2 станоометров задания амплитудных уровней, ко- вится на самоблокировку, первыми контакторые создаются при протеканиитока по 5 тами 25-2-1 подает на второй индикатор цепи: шина положительного напряжения — 25-9, По свечению того или иного индикатоустановочный реостат 5 — потенциометры 4 ров определяется класс Состояния диагно— шина нулевого напряжения, происходит стируемого объекта. срабатывание той пары компараторов 3-1 и Процедура обучения осуществляется

3-2,для которой амплитуда сигнала меньше 10 следующим образом.. При правильном потенциала на первом входе компаратора определении класса состоя ния объекта первой группы 3-1 и больше потенциала на коррекция оператора нелйнейного преобпервом входе компаратора второй группы разования, значения которото хранятся в

3-2, Приодновременномсрабатывании ком- трансфлюксорах 16 строк адаптивной матпараторов данной пары на входах соответ- 15 рицы 15, не осуществляется. По ошибке расствующего элемента 2 И появляются познавания коррекция бсуществляется с импульсы и последний формирует на выхо- соответствующим знаком в соответствии с де импульс управления соответствующим выражением (3). ключом 1 первой группы, В результате сра- Для положительной коррекции перебатывания данного ключа 1 анализируемый 20 ключатель 12-10 переводится в нижнее посигнал подается на информационный вход ложение. При этом подается напряжение на соответствующего интегратора 6. Таким об- управляющие входы ключей 7 второй групразом за время распознавания конденсатор пы и выходы интеграторов 6 подключаются

24-2 интегратора-сумматора 24 (фиго. 4) за- . к информационным входам трансфлюксорядится до напряжения пропорционально- -25 ров 16 адаптивной матрицы 15, и на вход го интегралу от анализируемого сигнала, а запуска задающего генератора 13. При пе. конденсаторы интеграторов 6.зарядится до.. реключении многопоэиционного ключа 14 в напряжения, пропорциональных суммам определенное положение импульсы с задавремен нахождения данного сигнала на со- ющего генератора 13 подаются на входы ответствующихамплитудныхуровнях. 30 записи трансфлюксоров 16 соответствуюПри срабатывании реле времени 12-5 щей строки адаптивной матрицы 15 и происоно своими размыкающими контактами 12- ходит запись в трансфлюксоры информации.

5-1 разрь вает цепи питания катушек данно- с выходов интеграторов 6. го реле и реле 12-4. При отрицательной коррекции переРеле 12-4 отпускает и контактами 12-4-3 35 ключатель 12-10 переводится в верхнее посоединяет инвертирующий вход второго ложение и напряжение подается на слагаемого интегратора-сумматора 24 с управляющие входы ключей 8 третьей группервым выводом делителя напряженйя 9, а пы, которые срабатывают и подключают выконтактами 12-4-4 соединяет выход интег- ходы интеграторов 6 через инверторы 11 с ратора-сумматора 24 со входом блока 25 40 информационными входами трансфлюксоклассификации и индикации. Таким обра- ров16адаптивной матрицы.. зом на входе последнего формируется сиг- Таким образом устройство позволяет

: нал, определяемый выражением (1). При повысить достоверностьдиагностирования замыкании контактов переключателя 25-7 объектов, техническое состояние которых блока классификации и индикации (фиг. 5) 45 описывается. совокупностью диагностичеподается питание на его электрические це- ских параметров за счет нелинейного препи. При этом, если сигнал на его информа- образования этих параметров и достигнуть ционном входе положительный, то минимума ошибок распознавания нахожоткрывается первый транзисторный ключ дением оператора преобразования при

25-10, через катушку третьего реле 25-3 на- 50 обучении. чинает протекать ток, оно срабатывает и своими контактами 25-3-1 подает напряже- Зкономический эффект от применения ние на катушку первого реле 25-1, которое устройства достигается предотвращением срабатывает и вторыми контактами 25-1-2 отказовтехническихобъектовзасчетувелистановится на самоблокировку, а первыми 55 чения вероятности своевременного обнаруконтактами 25-1-1 замыкает цепь питания жения и устранения возникающих в них первого индикатора 25-8. Если сигнал от- неисправностей, что позволяет уменьшить рицательный, то срабатывает второй тран- время простоя объекта из-за сокращения зисторный ключ 25-11, затем срабатывает отказов и необоснованно проводимых пречетвертое реле25-4, которое своими контак- дупредительно-восстановительных работ, а

1785002

19 20 также уменьшения затрат на обучение уст- управляемых функциональных преобразоройства, вателей диагностируемых параметров, Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я группа сглаживающих фильтров, масштаби1. Обучаемое устройство диагностиро- рующий усилитель, интегратор-сумматор и вания, содержащее первую и вторую группы 5 блок классификации и индикации; информаключей, группу элементов И, две группы ционный вход которого соединен с выходом компараторов, группу питенциометров за- интегратора-сумматора, вход обнуления ко дания амплитудных уровней анализируе- . торого и входы обнуления блока классифимого сигнала, установочйый реостат, кации и индикации и буферных накопителей задающий генератор, многопозиционный 10 группы связаны с вторым выходом блока переключатель, группу интегратора, блок задания режима обучения и распознавания, задания режимов обучения и распознавания первый, третий и четвертый выходы которои адаптивную матрицу трансфлюксоров, ин- го соединены с входами элемента ИЛИ, выформационные входы трансфлюксоров каж- ход которого подключен к входу запуска . дого столбца" которой соединены между 15 задающего генератора, третий выход блока собой, а входы управления записью и считы- задания режима обучения и распознавания ванием трансфлюксоров каждой строки ко- соединены с управляющими входами клюторой соединены с соответствующими чей третьей группы, четвертый выход — c неподвижными клеммами многопозицион- входом запуска генератора пилообразного ного переключателя, подвижная клемма ко- 20 напряжения, пятый выход — с входом управторого связана c выходом задающего ления режимом интегратора-сумматора, а генератора, управляющие входы ключей шестой выход-свходамиуправленияреживторой группы соединены с первым выхо- мом буферных накопителей, информацион домблоказадания режимов обучения и рас- ные входы. которых связаны с выходами познавания, второй выход которого 25 датчиков диагностируемых параметров, а подключен к входам обнуления интеграто- . выходы — суправляющими входамипервого рой группы, выходы которых связаны с ин- управляемого функционального преобразоформационными входами сбответствующих вателя диагностируемых параметров, вход ключей второй-группы, а йнформационные опорного напряжения которого подключен входы соединенй с выходами ключей пер- 30 к выходу генератора пилообразного напрявой группы, а управляющие входы каждого жения, а выход- к входу масштабирувщего иэ которых связаны с выходами соответст- усилителя, выход которого соединен с инвующих элементов И группы, первые и вто- формационным входом второгоо управляерые входы которых подключейы к выходам мого функционального преобразователя соответствующих компараторов первой и 35 диагностируемых параметров, управляювторой групп, первые входы которых, кроме щие входы которого через сглаживающие первого компаратора второй группы и по- фильтры группы связаны с выходами соотследнего компаратора первой группы, под- ветствующих трансфлюксоров строк адапсоединены между соответствующими тивной матрицы трансфлюксоров, выход потейциометрами задания амплитудных 40 второго управляемого функционального уровней анализируемого сигнала группы; преобразователя диагностируемых парасоединенными последовательно, свобод- метров подключен к информационным вхоный "вывод riepaoro из потенциометров зада- дам ключей первой группы, к вторым входам ния амплитудных уровней анализируемого компараторов первой и второй групп и к сигнала группы подключен к шйне нулевого 45 входу первого слагаемого интегратора-сумнапряжения и к первому входу первого ком-. матора, инвертирующий вход второго слапаратора второй группы, а свободный вы-" гаемого которого связан с первым выводом вод" последнегоо из них — к-первому входу делителя напряжения; второй вывод последнего компаратора первой группы и к которого соединен с шиной нулевого попервому выводу установочйого реостата, о т- 50 тенциала, а вывод опорного напряжения M л и ч а ю ще е с я тем;что, с целью повышения второй вывод устайовочного реостата — с достоверности диагностирования аналиэиру- шиной положительного потенциала, выходы емых сигHBffbB и настройки алгбритма диаг- интеграторов груйпй связаны с информациностирования для достижения минимума онными входами соответствующих ключей ошибок распознавания, в устройство введе- 55 третьей группы, выходы ключей второй гоны третья группа ключей; делйтель напря- руппы через инверторы группы, а выходы жения, элемент ИЛИ; групйа ййверторов, ключей третьей группы непосредственно группа датчиков диагностируемых парамет- подключены к информационным входам ров, группа буферных накопителей, генера- трансфлюксоров соответствующих столбтор пилообразногоо напряжения, два цов адаптивной матрицы трансфлюксоров.

1785002

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ще ес я тем, что блок задания режимов обучения и распознавания включает четыре реле, реле времени, переключатель, элемент задержки, кнопки обнуления, подготовки и распознавания, первые выводы которых, а также первые выводы первых контактов второго и четвертого реле, неподвижный контакт переключателя соединены с первой шиной питания, подвижные контакты переключателя связаны с первым и третьим выходами блока, второй вывод первого контакта четвертого реле подключен к первым вйводам первого контакта и обмотки реле времени„второй вывод первого контакта которого и второй вывод кнопки распознавания соединены с первым выводом четвертого реле, второй вывод первого контакта второго реле связан с первыми выводами обмотки и первого контакта третьего реле и с выходом элемента задержки; вторые выводьгкнопок обнуления и подготовки подключены соответственно к первым выводам обмоток первого и второго реле, первый вывод обмотки второго реле соединен с вторым выводом первого контакта третьего реле; вторые выводы обмоток всех четырех реле, реле времени, первые выводы второго, третьего и четвертого контактов четвертого реле, вход элемента задержки, первые выводы контактов с второго по шестой второго реле и первые выводы контактов с первого по четвертый первого реле связаны с второй шиной питания, первый вывод пятого контакта четвертого реле подключен к первой шине питания, а второй вывод — к четвертому выходу блока, вторые выводы второго, третьего и четвертого контактов четвертого реле подсоединены к пятому выходу блока, вторые выводы контактов с второго по шестой второго реле связаны с шестым выходом блока, а вторые выводы контактов с первого по четвертый первого реле подключены к второму выходу

5 блока.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что блок классификации и индикации содержит четыре реле, два транзисторных ключа, переключатель, два делителя

10 напряжения и два индикатора, входы которых подключены к первым выводам первых контактов первого и второго реле; вторые выводы которых, а также первые выводы вторых контактов первого и второго реле и

15 контактов третьего и четвертого реле соединены с первым выводом переключателя, второй вывод которого связан с первой шиной питания, а управляющий вывод подключен к входу обнуления блока, вторые выводы

20 контакта третьего реле и второго контакта первого реле соединены с первым вывол6м обмотки первого реле, вторые выводы контакта четвертого реле и второго контакта второго реле связаны с первым выводом

25 обмотки второго реле, первые выводы двух делителей напряжения, информационный вход второго, а через катушку третьего реле выход первого транзисторного ключа соединены с первой шиной питания, средние вы30 воды двух делителей напряжения и управляющие входы двух транзисторных ключей связаны с информационным входом блока, информационный вход первого и выход второго транзисторных ключей соеди35 нены соответственно с второй шиной питания, с первым выводом обмотки третьего реле, вторые выводы обмоток первого, второго и четвертого реле, двух делителей напряжения и двух индикаторов подключе40 ны к второй шине питания.

1785002

1785002

Щг5

Составитель 6,Усик

Редактор В.Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Техред M.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Заказ 4366 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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