15

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

филиал в г. Смоленске

Н.П. ПРОКУДЕНКОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к расчетному заданию

по курсу

«Надежность, эргономика и качество АСОИУ»

Смоленск 2006

УДК 62-52.019.3(075.8)

П 80

Утверждено учебно – методическим Советом филиала ГОУВПО «МЭИ(ТУ)» в г.Смоленске в качестве методического указания для студентов, обучающихся по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Подготовлено на кафедре вычислительной техники

Рецензент:

канд. техн. наук, доц. Филиала ГОУВПО “МЭИ(ТУ)” в г. Смоленске

А.Ю. Пучков

Прокуденков Н.П. Методические указания к расчетном заданию по курсу «Надежность, эргономика и качество АСОИУ». – Смоленск: филиал ГОУВПО “МЭИ (ТУ)” в г. Смоленске, 2006. – 18 с.

Методические указания содержат рабочие задания, исходные данные, расчетные формулы и методические рекомендации для расчета структурной надежности систем АСОИУ.

 Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске, 2006.

Введение

Расчетное задание выполняется студентами специальности 230102.65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» при изучении курса «Надежность, эргономика и качество АСОИУ».

Основное назначение задания заключается в приобретении студентами навыков расчета надежности АСОИУ по известным структурно – функциональным схемам надежности (СФСН), умении самостоятельно производить разбиение технической системы на независимые подсистемы и выполнять расчет различных структур, с точки зрения надежности. На основе анализа рассматриваемой структуры предлагать пути повышения надежности исходной системы за счет введения избыточности в ее структуру.

Для этой цели студентами строится, с использованием пакета MathCAD, математическая модель заданной технической системы, производится расчет основанных параметров надежности и по результатам расчета проводится оптимизация заданной структуры до получения требуемых параметров надежности.

Методические указания включают в себя варианты заданий, основные расчетные формулы по различным разделам расчетного задания, рекомендуе-

мую литературу.

1. Рабочее задание

По структурно-фукнциональной схеме надежности технической системы в соответствии с вариантом задания (см. рис. П.1), требуемому значению коэффициента готовности системы К_г и значениям интенсивностей отказов ее элементов λ_i (см. табл. П.1) требуется:

1.1. Построить математическую модель исходной системы и график изменения коэффициента готовности системы в зависимости от времени наработки t.

1.2. Определить время наработки системы на отказ, для которого коэффициент готовности системы будет не менее требуемого. Увеличить найденное значение наработки на 50% и принять его за исходное при дальнейших расчетах надежности системы.

1.3. Произвести расчет надежности квазиэлементов и всей системы в целом для вновь полученной наработки и определить квазиэлемент, имеющий минимальную надежность .

1.4. Обеспечить требуемое значение коэффициента готовности системы для найденной наработки, за счет повышения надежности отдельных элементов, входящих в выбранный для модернизации квазиэлемент.

1.5. Обеспечить требуемое значение коэффициента готовности системы для найденной наработки за счет структурного резервирования выбранного квазиэлемента.

3. Методы расчеты структурной надежности систем

Расчеты показателей надежности технических систем (ТС) обычно проводятся в предположении, что как вся система, так и любой ее элемент могут находиться только в одном из двух возможных состояний - работоспособном и неработоспособном и отказы элементов независимы друг от друга. Состояние системы (работоспособное или неработоспособное) определяется состоянием элементов и их сочетанием. Поэтому теоретически возможно расчет безотказности любой ТС свести к перебору всех возможных комбинаций состояний элементов, определению вероятности каждого из них и сложению вероятностей работоспособных состояний системы.

Такой метод практически универсален и может использоваться при расчете любых систем АСОИУ. Однако при большом количестве элементов системы n такой путь становится нереальным из-за большого объема вычислений (например, при n=10 число возможных состояний системы составляет, = 1024. Поэтому на практике используют более эффективные и экономичные методы расчета, не связанные с большим объемом вычислений. Возможность применения таких методов связана со структурой ТС.