Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования продолжительности функционирования сложного технического объекта. The invention relates to computer technology and can be used to simulate the duration of the operation of a complex technical object.
Целью изобретения является повышение точности. The aim of the invention is to increase accuracy.
На чертеже представлена электрическая структурная схема устройства. The drawing shows an electrical block diagram of a device.
Устройство содержит последовательно соединенные вход 1 запуска, генератор 2 тактовых импульсов, счетчик 3 импульсов и регистр 4 памяти, датчик 5 равномерно распределенных случайных чисел, логарифмический преобразователь 6, первый делитель 7, первый формирователь 8 функции расхода ресурса, элемент ИЛИ 9, сумматор-накопитель 10, второй блок 11 сравнения, формирователь 12 импульсов, третий элемент 13 задержки, второй делитель 14, второй формирователь 15 функции расхода ресурса, первый задатчик 16 уровня, умножитель 17, четвертый элемент 18 задержки, второй задатчик 19 уровня, первый блок 20 сравнения, первый элемент И 21, первый элемент 22 задержки, второй элемент И 23, второй элемент 24 задержки. The device contains a serially connected start input 1, a clock generator 2, a 3 pulse counter and a memory register 4, a sensor 5 of evenly distributed random numbers, a logarithmic converter 6, a first divider 7, a first shaper 8 of the resource consumption function, an OR element 9, an accumulator-accumulator 10, the second comparison unit 11, the pulse shaper 12, the third delay element 13, the second divider 14, the second resource consumption function generator 15, the first level switch 16, the multiplier 17, the fourth delay element 18, the second th level adjuster 19, first comparison unit 20, first AND element 21, first delay element 22, second AND element 23, second delay element 24.
Теоретическое обоснование алгоритма работы устройства. В устройстве моделируется продолжительность активного функционирования сложного технического объекта (сто), который существляет угловые повороты в двух режимах с грубой и точной стабилизацией. Известным является максимальный угол поворота φмакс, на который умножается случайное число с равномерным распределением в каждом i-м такте моделирования:
φмакс . R(0,1)i. (1)
Известны также интенсивности λ1 воздействия на сто с целью исполнения угловых поворотов и λ2 стабилизации в требуемом положении. В устройстве моделируются время t1i поступления команды на проведение углового поворота:
t1i= , (2) а также время t2i, к которому необходимо завершить поворот и проводить стабилизацию:
t2i= при λ2 < λ1. (3)
Заранее известна частота проведения режимов с грубой и точной стабилизацией, что позволяет использовать в устройстве значение частотной вероятности Рр, при помощи которой моделируется один из двух режимов, в которых вычисляется расход энергетического ресурса по формуле
Δmi= t2i-t при Δmi>0, (4) где - секундный расход ресурса;
J - момент инерции сто;
KJ - поправочный коэффициент;
Δ mi-1 - значение израсходованного ресурса на текущий момент;
Мио - момент, создаваемый исполнительными органами сто.Theoretical basis of the algorithm of the device. The device simulates the duration of the active functioning of a complex technical object (one hundred), which exists angular turns in two modes with rough and precise stabilization. Known is the maximum rotation angle φ max , which is multiplied by a random number with a uniform distribution in each i-th step of the simulation:
φ max. R (0,1) i . (1)
Also known are the intensities λ 1 of the impact per hundred for the purpose of executing angular rotations and stabilization λ 2 in the required position. The device simulates the time t 1i of the receipt of the command to conduct an angular rotation:
t 1i = , (2) and also the time t 2i , by which it is necessary to complete the turn and carry out stabilization:
t 2i = for λ 2 <λ 1 . (3)
The frequency of carrying out modes with coarse and precise stabilization is known in advance, which makes it possible to use the value of the frequency probability P p in the device, with the help of which one of two modes is simulated, in which the energy resource consumption is calculated by the formula
Δm i = t 2i -t for Δm i > 0, (4) where - second resource consumption;
J is the moment of inertia one hundred;
K J - correction factor;
Δ m i-1 - the value of the consumed resource at the current moment;
M io - the moment created by the executive bodies of one hundred.
Описанный алгоритм работы устройства реализуется следующим образом. The described algorithm of the device is implemented as follows.
Работа устройства начинается с подачи запускающего импульса с входа 1 запуска на вход обнуления сумматора-накопителя 10 и вход запуска генератора 2, импульсы которого с постоянным моделирующим интервалом поступают на счетный вход счетчика 3 импульсов. Счетчик импульсов формирует временную шкалу - текущее (возрастающее) значение продолжительности функционирования сложного технического объекта, которое поступает на информационный вход регистра 4 памяти, в котором и должен зафиксироваться результат моделирования. С приходом i-го импульса от генератора 2 датчик 5 равномерно распределенных случайных чисел формирует на выходе сигнал R(0,1)i, который поступает на входы логарифмического преобразователя 6, умножителя 17 и блока 20 сравнения. Сигнал, равный значению времени t1i поступления команды на проведение углового поворота, сформированный последовательно соединенными логарифмическим преобразователем 6 и первым делителем 7, поступает на входы первого и второго формирователей 8 и 15 функции расхода ресурса. Аналогично формируется сигнал, равный значению времени ti2, который с выхода второго делителя 14 поступает на входы первого и второго формирователей 8 и 15, Сигнал, равный значению угла, на который необходимо осуществлять поворот (1), формируется на выходе умножителя 17 и поступает на вход элемента 18 задержки (сигнал задерживается на малое время срабатывания первого и второго делителей 7 и 14), с выхода которого поступает на входы первого и второго формирователей 8 и 15 функции расхода ресурса. В блоке 20 сравнения происходит сравнение сигнала R(0,1)i с сигналом, равным значению вероятности Рр, который поступает с выхода задатчика 19 уровня. В результате сравнения на одном из выходов "меньше", "больше-равно" блока 20 сравнения формируется импульс, который поступает соответственно на вход первого или второго элементов И 21, 23. На вторые входы элементов И 21, 23 импульс поступает с выхода элемента 22 задержки (импульс задерживается на малое время срабатывания датчика 5 равномерно распределенных случайных чисел и блока 20 сравнения. На входы первого и второго элементов 22 и 24 задержки импульсы поступают в каждом моделируемом интервале от генератора 2. В результате в каждом интервале на выходе одного из двух элементов И 21, 22 формируется импульс, который поступает соответственно на один из управляющих входов первого и второго формирователей 8 и 15, на четвертые входы которых поступает сигнал, равный значению Δ mi-1израсходованного ресурса на текущий момент, который формируется на выходе сумматора-накопителя. С приходом импульса на управляющий вход один из формирователей 8, 15, выполненных, например, в виде ПЗУ, работающих в режиме считывания, производит вычисление в соответствии с формулой (4). Сигнал, сформированный на выходе одного из формирователей 8, 15, проходит через элемент ИЛИ 9 и поступает на информационный вход сумматора-накопителя 10. С приходом импульса с выхода второго элемента 24 задержки (импульс задерживается на малое время срабатывания формирователей 8, 15) на управляющий вход сумматора-накопителя 10 происходит суммирование значения израсходованного ресурса, которое в дальнейшем сравнивается во втором блоке 11 сравнения с сигналом, поступающим от первого задатчика 16 уровня. В случае превышения заданного ресурса блок 11 сравнения формирует на выходе сигнал, который поступает на вход формирователя 12 импульсов. Формирователь импульсов укорачивает сигнал с выхода блока 11 сравнения и формирует на выходе импульс, который поступает на управляющий вход регистра 4 памяти, в котором запоминается результат моделирования. Импульс с выхода формирователя 12 импульсов поступает также на третий элемент 13 задержки (задерживается сигнал на малое время срабатывания регистра 4 памяти), выход которого соединен с входом обнуления счетчика 3 импульсов и одновременно с входом "Останов" генератора 2. После формирования сигнала "Останов" устройство прекращает работу.The operation of the device begins with the supply of a triggering pulse from input 1 to the input zeroing of the accumulator-drive 10 and the input of the start of the generator 2, the pulses of which with a constant simulation interval are received at the counting input of the counter 3 pulses. The pulse counter forms a timeline - the current (increasing) value of the duration of the operation of a complex technical object, which is fed to the information input of the memory register 4, in which the simulation result should be recorded. With the arrival of the i-th pulse from the generator 2, the sensor 5 evenly distributed random numbers generates at the output a signal R (0,1) i , which is fed to the inputs of the logarithmic converter 6, the multiplier 17 and the comparison unit 20. A signal equal to the value of the time t 1i of the receipt of the command to conduct an angular rotation generated by the logarithmic converter 6 and the first divider 7 connected in series is fed to the inputs of the first and second formers 8 and 15 of the resource consumption function. Similarly, a signal is generated equal to the value of time t i2 , which from the output of the second divider 14 is fed to the inputs of the first and second shapers 8 and 15, A signal equal to the value of the angle by which rotation is necessary (1) is generated at the output of the multiplier 17 and fed to the input of the delay element 18 (the signal is delayed for a short response time of the first and second dividers 7 and 14), the output of which is fed to the inputs of the first and second formers 8 and 15 of the resource consumption function. In block 20, the comparison is the comparison of the signal R (0,1) i with a signal equal to the probability value P p that comes from the output of the level setter 19. As a result of the comparison, at one of the outputs “less”, “more-equal”, the comparison unit 20 generates a pulse, which is supplied respectively to the input of the first or second elements And 21, 23. At the second inputs of the elements And 21, 23, the pulse comes from the output of the element 22 delays (the pulse is delayed for a short response time of the sensor 5 evenly distributed random numbers and the comparison unit 20. The inputs of the first and second delay elements 22 and 24 receive pulses in each simulated interval from the generator 2. As a result, in each interval, the output One of the two elements And 21, 22 generates a pulse, which is supplied respectively to one of the control inputs of the first and second shapers 8 and 15, the fourth inputs of which receive a signal equal to the value Δ m i-1 of the consumed resource at the current moment, which is being formed at the output of the accumulator-accumulator.With the arrival of a pulse at the control input, one of the shapers 8, 15, made, for example, in the form of ROMs operating in the read mode, calculates in accordance with formula (4). The signal generated at the output of one of the shapers 8, 15 passes through the OR element 9 and enters the information input of the accumulator-accumulator 10. With the arrival of a pulse from the output of the second delay element 24 (the pulse is delayed for a short response time of the shapers 8, 15) to the control the input of the adder-accumulator 10 is the summation of the value of the consumed resource, which is then compared in the second block 11 comparison with the signal from the first master 16 level. If the specified resource is exceeded, the comparison unit 11 generates a signal at the output, which is input to the pulse shaper 12. The pulse shaper shortens the signal from the output of the comparison unit 11 and generates a pulse at the output, which is fed to the control input of the memory register 4, in which the simulation result is stored. The pulse from the output of the pulse shaper 12 also arrives at the third delay element 13 (the signal is delayed for a short time of the memory register 4), the output of which is connected to the input of zeroing the counter 3 pulses and simultaneously with the input “Stop” of the generator 2. After generating the signal “Stop” the device stops working.
Таким образом, благодаря реализации описанного выше алгоритма работы существенно повышается точность моделирования реального процесса функционирования сто, поскольку учитываются факторы, определяемые частотой проведения режимов и интенсивностью задействования системы. Кроме того, существенно расширяются функциональные возможности устройства, поскольку помимо определения числа выполненных работ определяется и время функционирования сто. Thus, due to the implementation of the operation algorithm described above, the accuracy of modeling the real functioning process of the hundred significantly increases, since the factors determined by the frequency of the modes and the intensity of the system activation are taken into account. In addition, the functionality of the device is significantly expanded, since in addition to determining the number of work performed, the operating time of a hundred is also determined.