Пристрій контролю функціонування системи електроживлення електронного пристрою за методом інтелектуальної технології ідентифікації

Реферат: Винахід належить до області автоматичного контролю функціонування системи живлення електронних пристроїв на основі інтелектуальної технології ідентифікації. Пристрій контролю функціонування системи електроживлення електронного пристрою по методу інтелектуальної технології ідентифікації здійснює контроль працездатності системи живлення приймача каналу пеленгації радіолокаційної станції і автоматично визначає стан джерел живлення, що значно зменшує час на пошук несправності в каналі пеленгації. UA 101820 C2 (12) UA 101820 C2 UA 101820 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до пристроїв автоматичного контролю функціонування системи живлення електронних пристроїв на основі інтелектуальної технології ідентифікації. Відома радіолокаційна станція 19ЖС, оснащена каналом пеленгації для визначення пеленга по куту місця на носій перешкод активної шумової перешкоди. Основним блоком каналу пеленгації, що визначає в основному його працездатність, є двоканальний імпульсний логарифмічний приймач (ІЛП-2), що включає основний канал і канал усунення помилкових пеленгів (канал СУПП). ІЛП-2 оснащений пристроєм контролю і вимірювання живильних напруг і напруг зсуву на сітці ламп для установки необхідних значень коефіцієнтів посилення основного каналу і каналу СУПП. Пристрій контролю і вимірювання живильних напруг приймача ІЛП-2 вибраний як прототип. Вимірюються живильні напруги +125 В, -125 В, +250 В, що надходять в приймач ІЛП-2 з блока живлення БЖУ-06М, напруга розжарення ламп 6,3 В, що надходить із стабілізованого випрямляча БСН-14, від'ємна напруга зсуву на сітки ламп основного каналу "В.Осн." і від'ємна напруга зсуву на сітці ламп каналу СУПП "В.СУПП", що надходить з блока відсічення і кодування ІОК-02. Ця система електроживлення як зразок реалізації методу інтелектуальної ідентифікації для контролю її функціонування. Пристрій прототипу включає вольтметр, встановлений на лицьовій панелі приймача ІЛП-2, який комутується двогалетним перемикачем для вимірювання перерахованих вище напруг. Недолік прототипу - великі часові затрати на пошук несправності в каналі пеленгації. Задача полягає в такому удосконаленні пристрою прототипу, який по методу інтелектуальної технології ідентифікації в реальному часі зі встановленою дискретністю здійснює контроль працездатності системи живлення приймача каналу пеленгації радіолокаційної станції і автоматично визначає стан джерел живлення. Це досягається тим, що контроль функціонування системи електроживлення приймача каналу пеленгації радіолокаційної станції по методу інтелектуальної технології ідентифікації, що включає пакетний перемикач, вольтметр, згідно з винаходом, пристрій додатково містить аналого-цифровий перетворювач напруги 6,3 В, аналого-цифровий перетворювач напруги +125 В, аналого-цифровий перетворювач напруги -125 В, аналого-цифровий перетворювач напруги +250 В, аналого-цифровий перетворювач напруги зсуву на сітки ламп основного каналу пеленгації приймача, аналого-цифровий перетворювач напруги зсуву на сітки ламп каналу усунення помилкових пеленгів приймача, обчислювач, причому виходи пакетного перемикача підключаються до входу вольтметра, перший вхід аналого-цифрового перетворювача напруги 6,3 В з'єднаний з джерелом живлення 6,3 В, а його другий вхід з'єднаний з виходом обчислювача, виходи аналого-цифрового перетворювача 6,3В з'єднані з входами обчислювача, перший вхід аналого-цифрового перетворювача напруги +125 В з'єднаний з джерелом живлення +125 В, а його другий вхід з'єднаний з виходом обчислювача, виходи аналогоцифрового перетворювача напруги +125 В з'єднані з входами обчислювача, перший вхід аналого-цифрового перетворювача -125 В з'єднаний з джерелом живлення -125 В, а його другий вхід з'єднаний з виходом обчислювача, виходи аналого-цифрового перетворювача -125 В з'єднані з входами обчислювача, перший вхід аналого-цифрового перетворювача напруги +250 В з'єднаний з джерелом живлення +250 В, а його другий вхід з'єднаний з виходом обчислювача, виходи аналого-цифрового перетворювача +250 В з'єднаний з входами обчислювача, перший вхід аналого-цифрового перетворювача напруги зсуву на сітки ламп основного каналу приймача з'єднаний з джерелом напруги зсуву, а його другий вхід з'єднаний з виходом обчислювача, виходи аналого-цифрового перетворювача напруги зсуву на сітки ламп основного каналу приймача з'єднаний з входами обчислювача, перший вхід аналого-цифрового перетворювача напруги зсуву на сітки ламп каналу усунення помилкових пеленгів з'єднаний з джерелом напруги зсуву, а його другий вхід з'єднаний з виходом обчислювача, виходи аналогоцифрового перетворювача напруги зсуву на сітки ламп каналу усунення помилкових пеленгів з'єднані з входами обчислювача. Причинно-наслідковий зв'язок технічного рішення, що заявляється, з технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. В процесі роботи приймача ІЛП-2 зі встановленою дискретністю виконуються наведені вище вимірювання напруг. По цих напругах на підставі інтелектуальної технології ідентифікації (Ротштейн А.П. Інтелектуальні технології ідентифікації, Вінниця: Універсум, 1999 р.) виконують розпізнавання стану приймача (контроль функціонування): виявлення пеленгів на постачальник перешкод, пропуск пеленгів, видачу помилкових пеленгів, а також визначають причину втрати працездатності приймача. Процес побудови нечіткої експертної системи виконується по наступному алгоритму: 1 UA 101820 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Визначають характеристики системи. На цьому етапі визначають вихідні дані об'єкта, що ідентифікується. 2. Формують дерево логічного виводу. Для формування дерева логічного виводу визначають назву змінною, її позначення, кількість і назви термів для її оцінки, встановлюється діапазон її зміни. 3. Визначають функції приналежності змінних. 4. Складають матриці знань. В результаті нечіткого логічного виводу одержують функції приналежності вихідній змінній кожному з класу рішень. Можливі стани системи електроживлення приймача ІЛП-2 задамо множиною d(d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8, d9, d10, d11, d12, d13) станів, де: d1 - нормальне функціонування; d2 - передаварійний стан джерела напруги 6,3 В розжарення ламп (відповідає стійкому надходженню підвищеної або зниженої напруги розжарення ламп); d3 - відмова джерела напруги 6,3 В розжарення ламп (відповідає надходженню низької або високої напруги розжарення ламп); d4 - передаварійний стан джерела живлення +250 В (відповідає стійкому надходженню підвищеної або зниженої напруги +250 В); d5 - відмова джерела живлення +250 В (відповідає надходженню низької або високої напруги +250 В); d6 - передаварійний стан джерела живлення +125 В (відповідає стійкому надходженню підвищеної або зниженої напруги +125 В); d7 - відмова джерела живлення +125 В (відповідає надходженню низької або високої напруги +125 В); d8 - передаварійний стан джерела -125 В (відповідає надходженню низької або високої напруги -125 В); d9 - відмова джерела живлення -125 В (відповідає надходженню низької або високої напруги -125 В); d10 - пропуск пеленгів із-за підвищення напруги зсуву на сітки, що управляють, ламп ("В.СУПП") каналу усунення помилкових пеленгів; d11 - пропуск пеленгів із-за зниження напруги зсуву на сітки, що управляють, ламп ("В.Осн.") основного каналу; d12 - видача помилкових пеленгів із-за зниження напруги зсуву на сітки, що управляють, ламп каналу усунення помилкових пеленгів приймача; d13 - видача помилкових пеленгів із-за підвищення напруги зсуву на сітки, що управляють, ламп основного каналу приймача. Перераховані вище стани підлягають розпізнаванню в процесі функціонування приймача ІЛП-2. При встановленні стану приймача бралися до уваги наступні параметри (діапазони зміни вказані в дужках): x1 - напруга розжарення ламп 6,3 В (5,04-7,56 В); х2 - напруга джерела живлення +250 В (200-300 В); х3 - напруга джерела живлення +125 В (100-150 В); х4 - напруга джерела живлення -125 В (-100 - -150 В); х5 - напруга зсуву на сітки, що управляють, ламп каналу усунення помилкових пеленгів (-1,6 - -2,4 В); х6 - напруга зсуву на сітки, що управляють, ламп основного каналу (-2,4 - -3,6 В). 2 UA 101820 C2 Таблиця 1 Лінгвістичні змінні Назва і позначення змінної Універсальна множина напруга розжарення ламп 6,3 В - х1 5,04-7,56 В напруга джерела живлення +250 В - х2 200-300 В напруга джерела живлення +125 В - х3 100-150 В напруга джерела живлення -125 В - х4 -100 - -150 В напруга зсуву на сітки, що управляють, ламп каналу усунення помилкових пеленгів - х5 -1,6 - -2,4 В напруга зсуву на сітки, що управляють, ламп основного каналу - х6 -2,4 - -3,6 В Терми для оцінок Низьке (нз), знижене (зн), норма (Н), підвищене (пв), високе(в) Низьке (нз), знижене (зн), норма (Н), підвищене (пв), високе(в) Низьке (нз), знижене (зн), норма (Н), підвищене (пв), високе (в) Низьке (нз), знижене (зн), норма (Н), підвищене (пв), високе (в) Низьке (нз), нижче за норму (нН), норма (Н), вище за норму (вН), високе (в) Низьке (н), нижче за норму (пн), норма (Н), вище за норму (пв), високе (в) Примітка. Терм "низьке" для живильних напруг відповідає відхиленню допустимих значень напруги живлення на ±10 % ототожнюється з відмовою відповідного джерела живлення. 5 10 Наступний етап - побудова нечіткої бази знань. Визначенівище параметри х1-х6 розглядатимемо як лінгвістичні змінні. Крім того, введемо лінгвістичну змінну d - стан приймача, який визначається множиною можливих станів d1-d13. Структура моделі для визначення стану приймача показана на Фіг. 1 у вигляді дерева логічного виводу, що відповідає співвідношенню: d=f(x1, x2, x3, x4, x5, x6), (1) Для оцінки значень лінгвістичних змінних х1-х6 і "у" використовують шкали якісних термів, наведені в табл. 1. Кожен з цих термів представляє нечітку множину, задану за допомогою відповідних функцій приналежності. Для того, щоб записати логічні рівняння, що зв'язують функції приналежності із станом приймача, складають таблицю знань для співвідношення (1). Таблиця знань для співвідношення 1 x1 Н зн пв нз в Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н х2 Н Н Н Н Н зн пв нз в Н Н Н Н Н Н Н Н х3 Н Н Н Н Н Н Н Н Н зн пв нз в Н Н Н Н х4 Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н зн пв нз в 15 3 х5 Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н х6 Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н d d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 UA 101820 C2 Продовження таблиці знань для співвідношення 1 Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н в в Н вн нз нз Н зн Н зн нз нз Н вн в в d10 d11 d12 d13 Використовуючи таблицю знань про співвідношення (1) і операцію «∙»(І-min) і  (АБО - max), запишемо систему логічних рівнянь, що зв'язують стан приймача з вхідними змінними: 5    d1  H x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6  (2)    d 2   зн x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6      nв x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6  (3) 10    d 3   зн x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6      в x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6  (4)    d4  H x1   зн x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6      H x1    nв x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6  15 (5)    d 5  H x1    нз x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6      H x1    в x 2   H x 3   H x 4   H x 5   H x 6  (6)    d 6  H x1   H x 2    nв x 3   H x 4   H x 5   H x 6   20    H x1   H x 2    зн x 3   H x 4   H x 5   H x 6  (7)    d 7  H x1   H x 2    нз x 3   H x 4   H x 5   H x 6      H x1   H x 2    в x 3   H x 4   H x 5   H x 6  25 (8)    d 8  H x1   H x 2    нз x 3    зн x 4   H x 5   H x 6      H x1   H x 2   H x 3    nв x 4   H x 5   H x 6   (9)   d 9  H x1   H x 2   H x 3    нз x 4   H x 5   H x 6      H x1   H x 2   H x 3    в x 4   H x 5   H x 6  30  (10)   d10  H x1   H x 2   H x 3   H x 4    в x 5   H x 6   4 UA 101820 C2    H x1   H x 2   H x 3   H x 4    в x 5    зн x 6  (11)    d11  H x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5    нз x 6      H x1   H x 2   H x 3   H x 4    в нx 5    нз x 6  (12)    d12  H x1   H x 2   H x 3   H x 4   нз x 5   H x 6   5    H x1   H x 2   H x 3   H x 4   H x 5    в нx 6  (13)    d13  H x1    H x 2   H x 3   H x 4   H x 5    в x 6    10   H x1   H x 2   H x 3   H x 4    зн x 5    в x 6  (14) Далі розраховуються функції приналежності змінних х1-х4 нечітким термам (нз, зн, Н, пв, в), а змінних х5,х6 нечітким термам (нз, нн, Н, вн, в) за допомогою наступних співвідношень: oj  j x i    u, u  n x ; x  xi  xi xi  xi (15) , де i i - інтервали зміни змінних х1-х6, n=4. Аналітична модель функції приналежності має вигляд: oj  u  1 , 2 (16) ub 1    c  а її параметри для змінних х1-х4, х5,х6 наведені в таблиці 2 і таблиці 3. 15 Таблиця 2 Терм нз 0 1 b с зн 1 1 Н 2 1 пв 3 1 В 4 1 Таблиця 3 Терм нз 0 1 b с нн 1 1 Н 2 1 вн 3 1 в 4 1 де с - коефіцієнт розширення. 20 При ненадходженні якої-небудь з живильної напруги (відмові джерела живлення) як її значення приймається нижня межа допустимого інтервалу зміни. Рішення про працездатність приймача ухвалюється по наступному алгоритму: 1. Вимірюються значення змінних з табл. 1, що визначають працездатність приймача   * * * x *  x1, x * , x 3 , x * , x 5 , x * . 2 4 6 2. Використовуючи (15), (16) і параметри b і с з табл. 2 і табл. 3, розраховують функції oj 25   * приналежності  x i . 3. Використовуючи  dj  * * * x1, x * , x3, x * , x5, x * 2 4 6  логічні рівняння, обчислюють *  при векторі стану x  4. Визначають розв'язок dj, для якого 5  значення * * * x1, x * , x 3 , x * , x 5 , x * 2 4 6 функцій приналежності  для станів d -d 1 13. UA 101820 C2  dj   * * *  x1, x * , x 3 , x * , x 5 , x *  max  2 4 6  j 1,13  dj   * * *  x1, x * , x 3 , x * , x 5 , x *  2 4 6   (17) Для прикладу розглянемо випадок, коли в результаті вимірювань набуті наступні значення змінних з табл. 1: * x1  6,3 В , * x *  280 В , x 3  125 В , x *  125 В , 2 4 * x 5  2 В , x *   3 В 6 5 10 (18) Термам напруги джерела живлення +250 В відповідають наступні інтервали напруг: нз: U < 212,5 B (відмова); зн: 212,5 B < U < 237,5 B (передаварійний стан); H: 237,55 B