- •§1. Понятие эс, назначение, классификация
- •§2. Качество сложной системы
- •§3. Жизненный цикл сложной системы
- •§4. Структуры конструкции эс и их математические модели
- •§5. Параметры конструкции эс и отклонение параметров.
- •§6. Конструкция эс и ее характерные черты
- •§7. Воздействия на конструкцию эс
- •§8. Конструирование эс
- •§9. Модели и моделирование как основы оптимизации
- •§10. Математическая формулировка задачи оптимального проектирования
- •§11. Целевая функция
- •§12. Методы решения задач оптимального проектирования. Классификация
- •§13. Методы оптимизации, основанные на классической математике
- •Экстремум функции одной переменной
- •Экстремум функции многих переменных
- •Метод замены переменных
- •Метод неопределенных множителей Лагранжа.
- •§14. Нелинейное программирование
- •Метод релаксации.
- •Метод градиента.
- •Метод наискорейшего спуска (метод Коши).
- •Метод Ньютона.
- •Метод общего поиска
- •Метод дихотомии
- •Метод почти половинного деления.
- •Метод золотого сечения.
- •Метод чисел Фибоначчи
- •3. Метод случайных направлений
- •4. Комбинированный метод
- •§15. Надежность. Основные понятия
- •§16. Показатели надежности невосстанавливаемых элементов и систем
- •Вероятность безотказной работы
- •Частота отказов
- •Интенсивность отказов
- •§17. Основные законы надежности
- •§18. Классификация аппаратуры по требованиям к надежности
- •§19 Факторы, влияющие на надежность эс
- •§20. Обеспечение надежности резервированием эс
- •§21. Общие принципы обеспечения надежности эс
- •При проектировании.
- •При производстве:
- •При эксплуатации:
- •§22. Расчеты надежности эс
- •Оценочный
- •Ориентировочный
- •Уточненный
- •§23. Методы прогнозирования состояния и качества эс
- •Этап проектирования
- •Этап производства
- •Этап эксплуатации
- •§24. Показатели качества прогнозирования
3. Метод случайных направлений
В области определения функции случайным образом берется точка, из нее делается шаг в случайном направлении. В этой точке снова вычисляется целевая функция и наихудшее значение отбрасывается. Из лучшей точки делается шаг в случайном направлении и т.д. Достоинства и недостатки у метода те же.
4. Комбинированный метод
Вводятся случайное направление и случайная величина шага.
Достоинство:
можно отыскать глобальный экстремум.
Недостатки:
Возрастает объем вычислений.
Малая сходимость.
§15. Надежность. Основные понятия
Надежность – свойство аппаратуры, которое заключается в способности сохранять постоянство своих технических характеристик в некоторых пределах при заданных условиях эксплуатации.
Надежность – комплексный показатель, определяющийся набором величин.
При научно-техническом прогрессе возникает проблема обеспечения надежности на том же уровне при росте функциональности.
Для решения этой проблемы существует 2 способа:
увеличение показателей надежности каждого из элементов,
- цепь из последовательных блоков.
Тогда, общая вероятность:
Резервирование:
Недостатки:
кроме увеличения габаритов, массы, стоимости, энергопотребления, необходимо, чтобы схема сумела подключить резервный элемент при выходе из строя основного элемента.
Виды надежности:
аппаратурная – определяется техническим состоянием элементов, узлов, аппарата,
функциональная – способность аппарата выполнять свои функции,
математического обеспечения – определяется надежностью или качеством программ, алгоритмов и т.д.
Живучесть – надежность ЭС в условиях разрушающего воздействия внешних факторов.
Эффективность прибора – приспособленность его к выполнению технических и экономических задач.
Безотказность – свойство системы сохранять работоспособность в течение определенного времени и определенных условиях эксплуатации
Ремонтопригодность – свойство элемента или системы, которое заключается в приспособленности его или ее к обнаружению, устранению и предупреждению отказа
Отказ – случайное событие, состоящее в том, что прибор перестает выполнять свои функции.
Неисправность – предусматривает нарушение работы аппарата, но необязательно выводит его из строя.
Отказы можно разделить на 3 вида:
внезапные (причина – скрытые дефекты, дефекты производства, напряжения и т.д.)
постепенные – возникают с течением времени эксплуатации; характерны тем, что изделие работоспособно, но некоторые его характеристики выходят за пределы, предусмотренные техническими условиями. Причина – старение и износ деталей.
сбой (кратковременный самоустраняющийся отказ. Причина – дефекты программ, залипание контактов. Характерен для ЭС, самый опасный).
§16. Показатели надежности невосстанавливаемых элементов и систем
вероятность безотказной работы ;
частота отказа ;
интенсивность отказов ;
среднее время безотказной работы Тср.