29. Синтез конечных автоматов

(F-схемы простейших автоматов с двумя устойчивыми состояниями – триггеров; модель академика Лужкова В.М. для конечного автомата, пример синтеза конечного автомата)

Допускается использование всех элементов (логические и элементы памяти).

Триггер является элементарным автоматом. От абстрактного алфавита необходимо перейти к структурному, который должен отражать реальную работу устройства, то есть каждый символ абстрактного алфавита кодируется двоичной информацией входных сигналов.

Этапы:

1) Выбор типа и определение количества элементов памяти.

2) Кодирование абстрактных алфавитов в структурном алфавите.

Теория (метод) структурного синтеза академика В.М. Лужкова

Любой структурный автомат может быть изображен в виде двух блоков: комбинационная схема и блок памяти.

Любой автомат с памятью может быть представлен как автомат с памятью и комбинационный элемент памяти.

1. Внутреннее состояние выходной сигнал могут принимать 2 положения.

2. Тригеры имеют выходы 3 типов:

а) синхронизации,

б) установочные,

в) информационные.

30. Основы теории надежности

(общие сведения, терминология, применение в технических системах)

Надежность – свойство сохранять работоспособность в течение определенного времени.

Работоспособность – состояние устройства выполнять функции с заданными показателями качества и эксплуатационных функции в расчетных пределах в определенных регламентирующих условиях эксплуатации, тех обслуживания, ремонта, хранения транспортирования.

Отказ устройства – событие, кот. заключается в нарушении работоспособности.

В зависимости от характера принято различать внезапные (катастрофические), постепенные и кратковременные отказы.

Внезапные возникают в результате изменения 1 или нескольких параметров, к.з. и т.п.

Постепенные происходят в результате изменения параметров изделия: износа, старения, нестабильности параметров отдельных элементов.

Кратковременные (сбои) – вызов появлением помех (в линиях связи), и источниках питания (падения напряжения, частоты) наводок и т.п.

Показатели:

1) Вероятность безотказной работы – нет отказа в течение заданного момента времени.

P(t₃) = вер (tр>t₃)= , где f(t)- плотность вероятности безотказной работы.

1-вероятность безотказной работы

2-вероятность отказа в течение заданного времени t3.

2) Q=1-P(t2) - вероятность отказа.

3) Интенсивность отказа – условное значение или вероятность того, что отказ произошел в период dt.

, где p(t)- функция надежность,dt-интервал времени.

1 - соответствует приработке, притирке.

2 - нормальная работа.3-старение.

Расчет надежности устройств.

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что заданной наработки отказа устройств не произойдет.

P(t) = e, где К – поправочный коэффициент, учитывающий влияние окружающей среды.

К=1 - в лаборат.условиях;

К=10-15 - для стационарных устройств;

К=25-30 – для мобильных агрегатов.

Распределение долговечности большинства эл.автоматики, у которой преобладают внезапные отказы часто явл-ся экспоненциальными λ=const, где λ-наработка на отказ (время исправной работы между отказами).

P(t)=e^-kλt, λ= ,

где m – число различных элементов устройства;

Ni-число элементов данной группы;

λi- интенсивность отказа данного элемента.

Вероятность безотказной работы зависит от всех элементов, от структурной схемы их соединений и степени резервирования и степени резервирования. Для повышения надежности устройства производится резервирование – оно бывает полным и частичным.

m=l-n\n,

n- число необходимых элементов для работы устройства

l-число включенных в работу элементов.

Структурные схемы надежности:

А)

при резервном

Б) раздельная структура резервирования