Устройство для моделирования составных случайных процессов

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 5I9697 соаа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 12.12.74 (21) 2082880/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2 G 06F 1 02

Совета Министров СССР по делам изобретений ч открытий

Опубликовано 30,06.76. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 27.07.7б (53) УДК 681.3(088.8) (72) Авторы изобретения

В, А. Добрыдень, О. К. Илвнин и В, В. Свиридов

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СОСТАВНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение при моделировании процессов старения, износа, разрсгулировки оборудования, постепенных отказов, расходования ресурсов и т. п.

Известно устройство для моделирования случайных процессов, содержащее интегратор, сумматор, генератор случайного процесса, элемент задержки импульсов, счетчик импульсов.

Однако такое устройство не позволяет моделировать составные случайные процессы, в частности процессы вида х(/) =s(/)+1(t — т)„ где c,(t) — случайный процесс; т — случайная величина с распределением F (т); а — случайная величина, распределение вероятностей которой зависит от значения т;

1(t — т) — единичная функция (функция

Хевисайда).

В момент, когда реализация процесса х(/) достигает заранее фиксированного уровня

W, она обрывается, и спустя время т1 начинается новая. Процессы этого вида более адекватно описывают широкий класс явлений износа, старения, разрегулировки аппаратуры, однако не находят широкого применения при исследовании и проектировании систем из-за значительных трудностей теоретического анализа нх основных характерпстпк.

5 Цель изобретения — расширение функциональныхх возможностей устройства.

3Т0 достигается тем, что предлагаемое устрокство дополнительно содержит датчик случайных чисел, генератор импульсов, пер10 вый и второй регистры, =òo÷íèê регулируемого опорного напряжения, первую и вторую группы ключей, ключ, триггер, цифровой и аналоговый компараторы, элемент «ИЛИ» и цифро-аналоговый преобразователь, причсм выходы датчика случайных чисел соединены через IlãðBóþ и вторую группы ключей с входами соответственно первого и второго регистров. Выходы первого регистра соединены с управляющими входами датчика случайных

20 чисел и с первыми входами цифрового компаратора, вторые входы которого соединены с разрядными выходами счетчика импульсов, счетный вход которого соединен через ключ с выходом генератора импульсов. Выходы

25 второго регистра соедн с входами цифро-àíà;.огового преобразов-теля, выход которого через интегратор соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного про30 цесса, а выход — с выходом устройства и с

519697

Фиг. 1

Фиг.2

Составитель Э. Сечина

Техред А, Камышникова

Корректор Л. Котова

Редактор Т. Рыбалова

Типографии, пр, Сглуиовз, 2

Заказ 1626/14 Изд. A 1505 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

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

519697

3, так как триггер 13 находится в нулевом состоянии, т. е. открыты ключи 19, 20, 21. В результате на выходе циф ро-аналогового преобразователя 7 появляется напряжение, соответствующее крутизне а составляющей 1 (t — т) а процесса x(t). Интегрируемое интегратором 8, оно подается на вход сумматора 9.

В момент, когда достигается равенство

x(t) = W, появляется импульс на выходе аналогового компаратора 11, возвращающий в исходное нулевое состояние регистры 2 и 3, интегратор 8, счетчик 5 и опрокидывающий триггер 13, благодаря чему закрывается ключ

22 и прекращает работу генератор, случайного процесса 10. Этот же импульс, пройдя через элемент «ИЛИ» 14, поступает, аналогично первому пусковому импульсу на за пускающий вход датчика случайных чисел и, спустя время q, на нулевой вход триггера 13, т. е. начинает новый период работы устройства, задав величину т2 и т. д.

Возможен случай, когда сигнал на входе аналогового компаратора 11, поступающий через сумматор 9 с выхода генератора случайного процесса, достигает уровня Ф еще до истечения времени т. При этом импульс на выходе аналогового компаратора 11 возникает до срабатывания цифрового компаратора 4, схема возвращается в исходное состояние и продолжает работу аналогично описанному, как после пускового импульса.

Останов схемы может производиться, например, блокированием импульсов, поступающих на нулевой вход триггера 13.

Расширение функциональных возможностей устройства, благодаря чему становится возможным моделирование составных случайных процессов вида (1), позволяет существенно повысить эффективность исследования, проектирования и оптимизации технических объектов, подверженных постепенным отказам, старению, разрегулировке и т. п. С помощью предложенного устройства в течение короткого времени могут быть экспериментально получены разнообразные практически важные характеристики составных случайных процессов рассматриваемого класса, аналитическое определение которых встречает непреодолимые трудности (например, распределение времени безотказной работы, распреде5

50 ление числа отказов на заданном интервале времени и т. д.).

Формула изобретения

Устройство для моделирования составных случайных процессов, содержащее интегратор, сумматор, генератор случайного процесса, элемент задержки импульсов, счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможносгей, устроиство дополнительно содержит датчик случайных чисел, генератор импульсов, первый и второй регистры, источник регулируемого опорного напряжения, первую и вторую группы ключей, ключ, триггер, цифровой и аналоговый компараторы, элемент

«ИЛИ» и цифро-аналоговый преобразователь, причем выходы датчика случайных чисел соединены через первую и вторую пруппы ключей,с входами соответственно первого и второго регистров, выходы первого регистра соединены с управляющими входами датчика сл чаиных чисел и с первыми входами цифрового компаратора, вторые входы которого соединены с разрядными выходами счетчика импульсов, счетный вход которого соединен через ключ с выходом генератора импульсов; выходы второго регистра соединены с входами цифро-аналогового преобразователя, выход которого через интегратор соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного процесса, а выход — с выходом устройства и с первым входом аналогового компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника регулируемого опорного напряжения, а выход — с единичным входом триггера, сбросовыми входами обоих регистров, счетчика импульсов и интегратора, с первым входом элемента «ИЛИ» и входом устройства, а также через элемент задержки импульсов — с нулевым входом триггера, единичный выход которого соединен с управляющими входами ключей первой группы, а нулевой — с управляющими входами ключей второй группы, генератора случайного процесса и ключа, выход элемента

«ИЛИ», второй вход которого соединен с выходом цифрового компаратора, соединен с запускающим входом датчика случайных чисел.