(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ Изобретение относитс к вьочислительной технике и может быть использовано при исследовании надежности и качества функционировани автомати ческих и автоматизированных систем управлени . Известно устройство, содержащее генератор случайного напр жени , коммутатор, блок формирователей времени по влени отказов, блок имитаторов отказов, модель системы, блоки регистрации и управлени . ВЕЛХОД генератора через коммутатор присоединен к входу блока формирователей, выход которого подключен ко входу бл ка имитаторов отказов. Выход блока имитаторов отказов соединен с входом блока модели системы l.. Устройство позвол ет определ ть показатели надежности только неремонтируемых систем и не дает возмож ности прогнозировани надежности систем с учетом восстановлени ремо та) отказавших компонентов - узлов, блоков, агрегатов, звеньев и подсис тем. Известно также устройство, содер жащее генератор, формирователи законов распределений напр жений, ими таторы отказов и восстановлений, накопительные и ограничительные элементы , модель системы, блок определени отказа систе1 1Ы, коммутатор и блок регистрации. Выход генератора через фо{ лирователи законов распределений присоединены ко входам имитаторов отказов и восстановлений, выходы которых соединены со входами накопительных и ограничительных элементов . Входы блоков определени отказов подключены к выходам модели системы, а выходы через коммутатор к входу блока регистрации. Устройство позвол ет прогнозировать оценки показателей надежности восстанавливаемых систем 2 Однако оно обладает низкой точностью из-за того, что осуществл емое вускоренно масштабе времени решение задачи приводит к недопустимо Мсьлым значени;1м машинных переменных , на которые сильное вли ние оказывают аппаратурные погрешности. Цель изобретени - повышение точности устройства дл прогнозировани надежности восстанавливаемых систем. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство содержит второй коммутатор , блок компараторов, блок задани масштабов моделировани и блок элементов И, входы которого подключе ны к первым выходам блока имитации отказов, а выход - ко входу блока ко параторов, выход которого через втор коммутатор подключен ко входу блока задани масштабов моделировани , вто рой вход блока имитации отказов соединен с выходом блока задани масшта бов моделировани . На чертеже представлена блок-схем устройства. Устройство содержит генератор 1 случайного напр жени , первый коммутатор 2, блок 3 преобразователей, блоки 4 и 5 имитаторов отказов и вос становлений соответственно, модель б системы, статистический анализатор 7, блок 8 элементов И(количество их равно числу элементов, у которых моделируютс отказы и восстановлени блок 9 компараторов, второй коммутатор 10 и блок 11 задани масштабов моделировани . генератор 1 представл ет собой типовой генератор случайных напр жений Блоки ксФлмутаторов 2 и 10 содержат электронные и электромеханические коммутирующие элементы типа транзис торных и релейных ключевБгх схем. Бло 3 преобразователей включает в себ нелинейные узлы, например блоки нелинейностей серийных аналоговых вычислительных машин, и электрические фильтры дл получени требуемых .законов распределени . Блоки 4 и 5 имитаторов отказов и восстановлений состо т из типовых операционных уси лителеЯ АВМ и электронных переключательных схем, с помощью которых моделируютс отказы типов Обрью и Короткое замыкание, а также восстановление компонентов исследуе кшх систе М. Модель б системы представл ет собой ее макет в виде принципиалвной , функциональной или структурйой схемы, построенной с учетом принципов аналогии и подоби между модель и оригиналом. Статистический анализатор 7 состоит из типовых прибсфов дл опреде ни веро тностны х. характеристик случайных потоков отказов и восстановл ний систем. Блок 9 компаратс о включает в себ схемы сравнени и фсфмЦровани импульсов напр жени . BkoK 11 задани масштабов модели ровани содержит набор высокоточных потенцио}4етров, переключательные и индикаторные элементы. Устройство работает следунлцим об разом. В генераторе 1 формируютс случа ные напр жени с нормальными закона ми распределени мгновенных ных значений. Через коммутатор 2 сл чайные напр жени поступают на входы преобразователей блока 3, где с помощью нелинейных элементов и фильтров получаютс законы распределени с требуемыми характеристиками. Сформированные напр жени предназначаютс дл моделировани случайных потоков .отказов и восстановлений комплектующих систему элементов. Поступающие на входы блоков 4 и 5 имитаторов отказов и восстановлений мгновенные значени случайных напр жений подвергаютс интегрированию -или развертыванию с целью получени интервалов времени, пропорциональных длительност м безотказной работы и восстановлени элементов. Моделирование интервалов времени до по влени отказов компонентов происходит в ускоренных по отношению к реальному масштабах времени. Масштабы задаютс выбором соответствующих параметров вразр дных цеп х интегрирующих конденсаторов операционных усилителей блока 4 имитаторов откаказов . При возникновении одного или нескольких отказов на -выходе блока 8 логических элементов И формируютс сигналы, включающие схемы сравнени в блоке 9 компараторов. В течение имитации восстановлени моделирование производитс в увеличенном по сравнению с периодом безотказной работы масштабе времени. Переход с одного масштаба моделировани на другой может выполн тьс различными способами , например частичной разр дкой интегрирующих конденсаторов путем параллельного подключени дополнительных конденсаторов или перезар дкой конденсаторов опорными напр жени ми с псйисйцью апериодических звеньев и др. При смене масштабов моделировани по первому способу в момент времени поступлени от блока 9 компараторов сигналов кор реле коммутатора 10 , вьщают импульсы напр жений дл включени групп реле блока 11. Замыкающиес контакты этих реле образуют новые пути разр дов конденсаторов в цеп х обратных св зей операционных усилителей блока 4 имитаторов отказов. Величины разр дов каждого конденсатора определ ютс длительностью интервалов времени моделировани восстановлений отказавших компонентов системы. При этом моделирование производитс в раст нутом по сравнению с имитацией безотказной работы масштабе времени. Благодар применению схемы задани масштабов времени моделировани отказов и восстановлений компонентов систем более полно используютс диапазоны изменени машинных переменных. При этом меньшее вли ние на результаты моделировани оказывает дрейф нулей операционных усилителей.(54) DEVICE FOR PREDICTING THE RELIABILITY OF RESTORABLE SYSTEMS The invention relates to computing techniques and can be used to study the reliability and quality of operation of automated and automated control systems. A device is known comprising a random voltage generator, a switch, a block of time drivers for the occurrence of failures, a block of failures simulators, a model of the system, recording and control units. The generator's VELOD through the switch is connected to the input of the block of drivers, the output of which is connected to the input of the block of failure simulators. The output of the block of failure simulators is connected to the input of the block of the model of the system l. The device allows determining the reliability indicators of only non-repairable systems and does not allow the system to predict the reliability of systems taking into account the recovery of the failed components — nodes, blocks, units, links and subsystems . It is also known a device containing a generator, drivers of the laws of voltage distribution, failure and recovery simulators, accumulative and limiting elements, system model, system for determining failure of the system, 1Y, switch and registration unit. The output of the generator through the generators of the laws of distributions is connected to the inputs of the failure and restoration simulators, the outputs of which are connected to the inputs of the storage and limiting elements. The inputs of the failure detection units are connected to the system model outputs, and the outputs through the switch to the input of the registration unit. The device makes it possible to predict estimates of reliability indicators of recoverable systems 2 However, it has low accuracy due to the fact that the solution of the problem carried out at an accelerated time scale leads to an unacceptable Minimum value; 1m of machine variables, which are strongly influenced by instrumental errors. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device for predicting the reliability of recoverable systems. The goal is achieved by the fact that the device contains a second switch, a comparators unit, a simulation scale setting unit, and an I block, whose inputs are connected to the first outputs of the failure simulation block, and an output to the input of a block of parators, whose output is through the second switch connected to the input of the modeling scale setting unit, the second input of the failure simulation block is connected to the output of the modeling scale setting block. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a random voltage generator 1, the first switch 2, the converter unit 3, blocks 4 and 5 of the failure and recovery simulators, respectively, the system model B, the statistical analyzer 7, the AND unit 8, (their number is equal to the number of elements for which failures are simulated and restoring the comparator unit 9, the second switch 10 and the modeling scale setting unit 11. The generator 1 is a typical random voltage generator. The kFLmutator 2 and 10 blocks contain electronic and electromechanical switches. Transformer and Relay Type Key Elements; Block 3 converters include nonlinear components, for example, nonlinearity blocks of serial analog computers, and electrical filters to obtain the required distribution laws. AVM and electronic switching circuits, which are used to simulate failures of the Obru and Short Circuit types, as well as the restoration of components, investigate the CxS system M. Model b system s represents its layout as printsipialvnoy functional or strukturyoy circuit constructed according to the principles of analogy and similarity between the model and the original. Statistical analyzer 7 consists of typical probes for determining probabilities. characteristics of random failure flows and system restorations. Comparative block 9 includes comparison and reference circuits for voltage pulses. The BkoK 11 scale model of a model contains a set of high-precision potentials} 4 meters, switching and indicator elements. The device works as follows. In generator 1, random stresses are generated with the normal laws of instantaneous value distribution. Through the switch 2, the voltages are fed to the inputs of the transducers of block 3, where the distribution laws with the required characteristics are obtained using nonlinear elements and filters. The generated voltages are intended to simulate random flows of failures and repairs of components that make up the system. The instantaneous values of random stresses arriving at the inputs of blocks 4 and 5 of the failure and recovery simulators are integrated - or deployed in order to obtain time intervals proportional to the uptime and restoration of the elements. Simulation of time intervals until the occurrence of component failures occurs in accelerated with respect to real time scales. The scales are set by selecting the appropriate parameters of the opposite circuits of the integrating capacitors of the operational amplifiers of the block 4 of the failures simulators. When one or several failures occur on the output of a block of 8 logical elements, signals are generated that include comparison circuits in block 9 of comparators. During the simulation of recovery, the simulation is performed at an increased time scale compared to the trouble-free operation period. The transition from one simulation scale to another can be performed in various ways, for example, by partially discharging integrating capacitors by parallel connection of additional capacitors or reloading capacitors with reference voltages with alternating aperiodic links, etc. from block 9 of the signal comparators of the relay's corona switch 10, impulses voltage pulses to turn on the relay groups of block 11. The closing contacts of these The relays form new paths of capacitor discharges in the feedback circuits of the operational amplifiers of the block 4 failure simulators. The magnitudes of the bits of each capacitor are determined by the length of time intervals for simulating the recovery of failed components of the system. In this case, the simulation is performed on an extended time scale compared to the imitation of trouble-free operation. Thanks to the use of the time scale model for modeling failures and system component restores, the ranges of variation of machine variables are more fully used. In this case, the null drift of the operational amplifiers has a smaller effect on the simulation results.
В итоге улучшаютс технико-экономическ ие показатели устройства дл прогноэировани надежности восстанавливаемых систем, увеличиваетс точность прогнозировани и повышаетс качество и достоверность оцениваемых количественных показателей надежности систем.As a result, the technical and economic indicators of the device for predicting the reliability of recoverable systems are improved, the prediction accuracy is increased, and the quality and reliability of the estimated quantitative indicators of the system reliability are improved.