Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Алгоритм мажоритарного выбора три из пяти

2017-09-26 765
Алгоритм мажоритарного выбора три из пяти 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Вверх
Содержание
Поиск

Рассмотрим алгоритм работы такого же блока, но для аналоговых сигналов. Как же здесь реализуется принцип максимального согласия. Возьмём тот же выбор 2 из 3-х. Если все три значения равны, то всё в норме, все три канала исправны. Если значения по двум каналам равны, то берётся их среднее за основной выход. Канал, значение которого отличается от двух других значений, считают отказавшим

Х1, Х2, Х3, Х4, Х5 – входные аналоговые сигналы,

Y – основной выход. Dalarm (А) – признак отказа канала или каналов. N – номер отказавшего канала или каналов.

Введём одно уточнение: будем учитывать погрешность измерительного канала при сравнении двух значений. Если пять датчиков измеряют одну и ту же физическую величину, то все равно чистого равенства между показаниями сигналов не будет. Допускается расхождение между показаниями датчиков в пределах погрешности каналов. Представим алгоритм в следующем виде:

Ситуация первая. Все значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≤e1 |X1-X3|≤e2 |X1-X4|≤e3 |X1-X5|≤e4

2) |X2-X3|≤e5 |X2-X4|≤e6 |X2-X5|≤e7

3) |X3-X4|≤e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≤e10

А=0. N=0. У=(x1+x2)/2.

А – признак отказа. N- номер отказавшего канала. Y- выход блока. Выдаются значения не отказавших каналов или их средние значения.

Допустим, обрыв произошёл по первому каналу. Распознавание происходит как по конечному значению, так и по резкому изменению значения параметра.

X1 < 1.

II. Ситуация вторая. Первый канал отказал: X1 < 1. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|≥e3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|≤e5 |X2-X4|≤e6 |X2-X5|≤e7

3) |X3-X4|≤e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≤e10

А=1. N=1. У=(x2+x3)/2.

III. Ситуация третья. Второй канал отказал: X2 < 1. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|≤e2 |X1-X4|≤e3 |X1-X5|≤e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≤e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≤e10

А=1. N=2. У=(x3+x4)/2 или У=(x4+x5)/2.

IV. Ситуация четвёртая. Третий канал отказал: X3 < 1. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≤e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|≤e3 |X1-X5|≤e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|≤e6 |X2-X5|≤e7

3) |X3-X4|≤e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≤e10

А=1. N=3. У=(x1+x2)/2 или У=(x4+x5)/2.

V. Ситуация пятая. Четвёртый канал отказал: X4 < 1. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≤e1 |X1-X3|≤e2 |X1-X4|≥e3 |X1-X5|≤e4

2) |X2-X3|≤e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|≤e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=4. У=(x1+x2)/2 или У=(x3+x5)/2.

VI. Ситуация шестая. Пятый канал отказал: X5 < 1. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≤e1 |X1-X3|≤e2 |X1-X4|≥e3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|≤e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=5. У=(x1+x2)/2 или У=(x3+x4)/2.

VII. Ситуация седьмая.

Отказали 1-й и 2-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≤e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|≥e3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≤e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≤e10

А=1. N=1 и 2. У=(x3+x4)/2 или У=(x4+x5)/2.

VIII. Ситуация восьмая.

Отказали 1-й и 3-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|£e2 |X1-X4|≥e3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|£e5 |X2-X4|£e6 |X2-X5|£e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5|≤e10

А=1. N=1 и 3. У=(x2+x4)/2 или У=(x4+x5)/2.

IX. Ситуация девятая.

Отказали 1-й и 4-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|£e3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|£e5 |X2-X4|£e6 |X2-X5|£e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|£e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=1 и 4. У=(x2+x5)/2 или У=(x3+x5)/2.

X. Ситуация десятая.

Отказали 1-й и 5-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|≥e 3 |X1-X5|£e4

2) |X2-X3|£e5 |X2-X4|£e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|£e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=1 и 5. У=(x2+x3)/2 или У=(x3+x4)/2.

XI. Ситуация oодиннадцатая.

Отказали 2-й и 3-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|£e 3 |X1-X5|£e4

2) |X2-X3|£e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5|£e10

А=1. N=2 и 3. У=(x1+x4)/2 или У=(x4+x5)/2.

XII. Ситуация двенадцатая.

Отказали 2-й и 4-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|£e2 |X1-X4|≥e 3 |X1-X5|£e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|£e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|£e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=2 и 4. У=(x1+x3)/2 или У=(x1+x5)/2.

XIII. Ситуация тринадцатая.

Отказали 2-й и 5-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|≥e1 |X1-X3|£e2|X1-X4|£e 3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|£e7

3) |X3-X4|£e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=2 и 5. У=(x1+x3)/2 или У=(x1+x4)/2.

XIV. Ситуация четырнадцатая.

Отказали 3-й и 4-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|£e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|≥e 3 |X1-X5|£e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|≥e6 |X2-X5|£e7

3) |X3-X4|£e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=3 и 4. У=(x1+x2)/2 или У=(x1+x5)/2.

XV. Ситуация пятнадцатая.

Отказали 3-й и 5-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|£e1 |X1-X3|≥e2 |X1-X4|£e 3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|≥e5 |X2-X4|£e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|≤e9

4) |X4-X5|≥e10

А=1. N=3 и 5. У=(x1+x2)/2 или У=(x1+x4)/2.

XVI. Ситуация шестнадцатая.

Отказали 4-й и 5-й каналы. Остальные значения параметров e-близки.

1) |X1-X2|£e1 |X1-X3|£e2 |X1-X4|≥e 3 |X1-X5|≥e4

2) |X2-X3|£e5 |X2-X4|£e6 |X2-X5|≥e7

3) |X3-X4|≥e8 |X3-X5|≥e9

4) |X4-X5| £ e10

А=1. N=4 и 5. У=(x1+x2)/2 или У=(x1+x3)/2.

Программа

Программа на рис. 21 реализует классический алгоритм мажоритарного выбора три из пяти. В нашем случае пять датчиков измеряют одну и ту же величину, например, температуру. В нормальном (исправном состоянии) режиме все пять каналов работают и показывают примерно одинаковое значение. Имитировать вручную в лаборатории синхронное изменение по пяти каналам практически невозможно. Поэтому в программе использован следующий приём: значение с первого канала распараллелено на все остальные четыре канала. Вначале все шесть потенциометров должны быть в исходном положении (нулевом). Сигнал с первого потенциометра, как было уже отмечено, предназначен для имитирования изменения параметров по всем пяти каналам. Сигнал со второго потенциометра используется в качестве смещения сигнала по первому каналу, сигнал с третьего – для смещения сигнала второго канала и т.д. Т.е. мы можем имитировать (задавать) систематическую погрешность по каждому из пяти каналов. По каждому каналу, со второго по пятый канал, предусмотрена возможность имитации обрыва измерительной линии. Обрыв измерительной линии осуществляют с помощью дискретных сигналов, подаваемых с имитатора. При включённых пяти тумблерах значения пяти сигналов поступают в программу мажоритарного выбора 3 из 5-ти. Например, для имитации обрыва по первому каналу, достаточно отключить первый тумблер (дискретный сигнал равен «0»)(см. алгоблок 11). В этом случае по первому каналу в программу поступит значение ноль. Если отключить второй тумблер, то имитируется обрыв по второму каналу. Следует помнить, что, используя для обрыва измерительной линии тумблер имитатора «Обрыв первого канала», в нашем случае (для нашего алгоритма) обрыв произойдёт по всем пяти каналам.

На рис. 21 программа реализована без защит по аналоговым каналам! Реальный алгоритм должен иметь защиты по всем каналам!

Хочется ещё раз напомнить студентам, что приводимые программы не следует воспринимать, как догму. В учебном пособии приводится один из вариантов программной реализации алгоритма мажоритарного выбора 3 из 5-ти. Например, в качестве сигнала ОУ можно использовать не сигнал с первого потенциометра, а математическую модель ОУ с запаздыванием. В этом случае надо продумать, чтобы сигнал на выходе модели изменялся плавно и мог принимать различные значения в установившемся состоянии. Можно в качестве модели использовать сигнал с генератора треугольных импульсов[69, 70]. При этом должна быть предусмотрена возможность останова генератора, т.е. «замораживания» выходного сигнала, возможность ручного изменения сигнала. Модель можно реализовать в этом же контроллере, или в другом, или на верхнем уровне (на ПЭВМ), где возможности наблюдения за изменением входных параметром и реакцией программы значительно шире. Как видим, вариантов реализации алгоритма много. Каждый новый вариант должен быть не хуже предложенного: иметь дополнительные функции, быть более удобным при исследовании алгоритма и проверке программы.


 

Рис. 21 Программа мажоритарного выбора 3 из 5

 


5.2. Конфигурационная таблица

Редактор схем контроллера Ремиконт Р-130.

Имя схемы: major352.rem

Дата создания отчета: 28/11/2010

 

С И С Т Е М Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы:

 

Системный номер контроллера: 2

Модель контроллера: Регулирующая

Комплектность УСО группы А: 8 ан.вх. и 2 ан.вых.(1)

Комплектность УСО группы Б: 8 д.вх. и 8 д.вых.(5)

Временной диапазон контроллера: Младший(Сек/Мин)

Время цикла: 0.2 сек.

Режим интерфейса: Командный

Ресурс ОЗУ1: 1905 байт

Ресурс ОЗУ2: 1476 байт

Минимальное время цикла: 0.2 сек

 

А Л Г О Р И Т М Ы И К О Н Ф И Г У Р А Ц И Я:

Таблица 10

Ал.б. Алгоритм Мод Вход Тип Значение Источник
      N Имя     Ал.б./Выход
  ОКО(01)          
      1 Xздн     21/ 1(X1)
      2 Xвх     22/ 1(X2)
      3 W0      
      4 W100      
      5 Xerr     23/ 1(X3)
      6 Xруч      
      7 Xвр     24/ 1(X4)
      8 Z     25/ 1(X5)
      9 Nz      
      10 Nок      
  ОКО(01)          
      1 Xздн     50/ 1(Y)
      2 Xвх     21/ 1(X1)
      3 W0      
      4 W100      
      5 Xerr     22/ 1(X2)
      6 Xруч      
      7 Xвр     23/ 1(X3)
      8 Z     24/ 1(X4)
      9 Nz      
      10 Nок      
  ОКО(01)          
      1 Xздн     50/ 1(Y)
      2 Xвх     25/ 1(X5)
      3 W0      
      4 W100      
      5 Xerr      
      6 Xруч      
      7 Xвр      
      8 Z     50/ 2(N)
      9 Nz      
      10 Nок      
  ВАА(07)          
      1 Xc1      
      2 Km1      
      3 Xc2      
      4 Km2      
      5 Xc3      
      6 Km3      
      7 Xc4      
      8 Km4      
      9 Xc5      
      10 Km5      
  ВДБ(10)          
  МСШ(55)          
      1 X1     5/ 1(Y1)
      2 Kм1      
      3 X2     5/ 2(Y2)
      4 Kм2      
      5 X3     5/ 3(Y3)
      6 Kм3      
      7 X4     5/ 4(Y4)
      8 Kм4      
      9 X5     5/ 5(Y5)
      10 Kм5      
      11 X6     5/ 6(Y6)
      12 Kм6      
      13 X7     5/ 7(Y7)
      14 Kм7      
      15 X8     5/ 8(Y8)
      16 Kм8      
  ИЛИ(72)          
      1 C11     6/ 1(D1)
      2 С21      
      3 C12     6/ 2(D2)
      4 С22      
      5 C13     6/ 3(D3)
      6 С23      
      7 C14     6/ 4(D4)
      8 С24      
      9 C15     6/ 5(D5)
      10 С25      
      11 C16     6/ 6(D6)
      12 С26      
      13 C17     6/ 7(D7)
      14 С27      
      15 C18     6/ 8(D8)
      16 С28      
  ПЕР(57)          
      1 X1     7/ 1(X)
      2 C1     8/ 1(D1)
      3 X2      
      4 C2   инверсия 8/ 1(D1)
  ПЕР(57)          
      1 X1     7/ 1(X)
      2 C1     8/ 2(D2)
      3 X2      
      4 C2   инверсия 8/ 2(D2)
  ПЕР(57)          
      1 X1     7/ 1(X)
      2 C1     8/ 3(D3)
      3 X2      
      4 C2   инверсия 8/ 3(D3)
  ПЕР(57)          
      1 X1     7/ 1(X)
      2 C1     8/ 4(D4)
      3 X2      
      4 C2   инверсия 8/ 4(D4)
  ПЕР(57)          
      1 X1     7/ 1(X)
      2 C1     8/ 5(D5)
      3 X2      
      4 C2   инверсия 8/ 5(D5)
  СМА(43)          
      1 Xo     7/ 2(Y2)
      2 X1     11/ 1(Y)
      3 Kм1      
  СМА(43)          
      1 Xo     7/ 3(Y3)
      2 X2     12/ 1(Y)
      3 Kм1      
  СМА(43)          
      1 Xo     7/ 4(Y4)
      2 X3     13/ 1(Y)
      3 Kм1      
  СМА(43)          
      1 Xo     7/ 5(Y5)
      2 X4     14/ 1(Y)
      3 Kм1      
  СМА(43)          
      1 Xo     7/ 6(Y6)
      2 X5     15/ 1(Y)
      3 Kм1      
  СМА(43)          
      1 Xo      
      2 X1     21/ 1(X1)
      3 Kм1   0.5  
      4 X2     22/ 1(X2)
      5 Kм2   0.5  
  СМА(43)          
      1 Xo      
      2 X1     22/ 1(X2)
      3 Kм1   0.5  
      4 X2     23/ 1(X3)
      5 Kм2   0.5  
  СМА(43)          
      1 Xo      
      2 X1     21/ 1(X1)
      3 Kм1   0.5  
      4 X2     23/ 1(X3)
      5 Kм2   0.5  
  СМА(43)          
      1 Xo      
      2 X1     24/ 1(X4)
      3 Kм1   0.5  
      4 X2     25/ 1(X5)
      5 Kм2   0.5  
  СМА(43)          
      1 Xo      
      2 X1     23/ 1(X3)
      3 Kм1   0.5  
      4 X2     25/ 1(X5)
      5 Kм2   0.5  
  НОР(60)          
      1 X11     21/ 1(X1)
      2 X21     22/ 1(X2)
      3 Xб1      
      4 Xм1   -3  
      5 Xd1      
      6 X12     21/ 1(X1)
      7 X22     23/ 1(X3)
      8 Xб2      
      9 Xм2   -3  
      10 Xd2      
      11 X13     21/ 1(X1)
      12 X23     24/ 1(X4)
      13 Xб3      
      14 Xм3   -3  
      15 Xd3      
      16 X14     21/ 1(X1)
      17 X24     25/ 1(X5)
      18 Xб4      
      19 Xм4   -3  
      20 Xd4      
      21 X15     22/ 1(X2)
      22 X25     23/ 1(X3)
      23 Xб5      
      24 Xм5   -3  
      25 Xd5      
      26 X16     22/ 1(X2)
      27 X26     24/ 1(X4)
      28 Xб6      
      29 Xм6   -3  
      30 Xd6      
      31 X17     22/ 1(X2)
      32 X27     25/ 1(X5)
      33 Xб7      
      34 Xм7   -3  
      35 Xd7      
      36 X18     23/ 1(X3)
      37 X28     24/ 1(X4)
      38 Xб8      
      39 Xм8   -3  
      40 Xd8      
      41 X19     23/ 1(X3)
      42 X29     25/ 1(X5)
      43 Xб9      
      44 Xм9   -3  
      45 Xd9      
      46 X110     24/ 1(X4)
      47 X210     25/ 1(X5)
      48 Xб10      
      49 Xм10   -3  
      50 Xd10      
  ИЛИ(72)          
      1 C11     31/ 1(D11)
      2 С21     31/ 2(D21)
      3 C12     31/ 3(D12)
      4 С22     31/ 4(D22)
      5 C13     31/ 5(D13)
      6 С23     31/ 6(D23)
      7 C14     31/ 7(D14)
      8 С24     31/ 8(D24)
      9 C15     31/ 9(D15)
      10 С25     31/10(D25)
      11 C16     31/11(D16)
      12 С26     31/12(D26)
      13 C17     31/13(D17)
      14 С27     31/14(D27)
      15 C18     31/15(D18)
      16 С28     31/16(D28)
      17 C19     31/17(D19)
      18 С29     31/18(D29)
      19 C110     31/19(D110)
      20 С210     31/20(D210)
      21 C111      
      22 С211      
  МНИ(71)          
      1 C1   инверсия 32/ 1(D1)
      2 C2   инверсия 32/ 2(D2)
      3 C3   инверсия 32/ 3(D3)
      4 C4   инверсия 32/ 4(D4)
      5 C5   инверсия 32/ 5(D5)
      6 C6   инверсия 32/ 6(D6)
      7 C7   инверсия 32/ 7(D7)
      8 C8   инверсия 32/ 8(D8)
      9 C9   инверсия 32/ 9(D9)
      10 C10   инверсия 32/10(D10)
  МНИ(71)          
      1 C1     32/ 1(D1)
      2 C2     32/ 2(D2)
      3 C3     32/ 3(D3)
      4 C4     32/ 4(D4)
      5 C5   инверсия 32/ 5(D5)
      6 C6   инверсия 32/ 6(D6)
      7 C7   инверсия 32/ 7(D7)
      8 C8   инверсия 32/ 8(D8)
      9 C9   инверсия 32/ 9(D9)
      10 C10   инверсия 32/10(D10)
  МНИ(71)          
      1 C1     32/ 1(D1)
      2 C2   инверсия 32/ 2(D2)
      3 C3   инверсия 32/ 3(D3)
      4 C4   инверсия 32/ 4(D4)
      5 C5     32/ 5(D5)
      6 C6     32/ 6(D6)
      7 C7     32/ 7(D7)
      8 C8   инверсия 32/ 8(D8)
      9 C9   инверсия 32/ 9(D9)
      10 C10   инверсия 32/10(D10)
  МНИ(71)          
      1 C1   инверсия 32/ 1(D1)
      2 C2     32/ 2(D2)
      3 C3   инверсия 32/ 3(D3)
      4 C4   инверсия 32/ 4(D4)
      5 C5     32/ 5(D5)
      6 C6   инверсия 32/ 6(D6)
      7 C7   инверсия 32/ 7(D7)
      8 C8     32/ 8(D8)
      9 C9     32/ 9(D9)
      10 C10   инверсия 32/10(D10)
  МНИ(71)          
      1 C1   инверсия 32/ 1(D1)
      2 C2   инверсия 32/ 2(D2)
      3 C3     32/ 3(D3)
      4 C4   инверсия 32/ 4(D4)
      5 C5   инверсия 32/ 5(D5)
      6 C6     32/ 6(D6)
      7 C7   инверсия 32/ 7(D7)
      8 C8     32/ 8(D8)
      9 C9   инверсия 32/ 9(D9)
      10 C10     32/10(D10)
  МНИ(71)          
      1 C1   инверсия 32/ 1(D1)
      2 C2   инверсия 32/ 2(D2)
      3 C3  

Поделиться с друзьями:

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.065 с.