30. Виды избыточности сложных технических объектов.

В основе отказоуст-ти лежит исп-ие разл. видов избыточности:

а) Функциональная – сущ-ет в многофунк-ых системах, в системах, имеющих несколько подсистем. Если элементы системы могут выполнять доп. функции.

б) Временная – наличие доп. времени для оценки параметров системы. Снижается быстрод-е. Избыточность эффективна при сбое.

в) Алгоритмическая (программная) – оценка идет по 2-3 алгоритмам. Реал-ся совместно с временной избыточностью. Снижается быстрод-е и неэффективна при отказах.

г) Структурная – наличие или введение доп. элементов в систему для замены отказавших элементов. Позволяет исключить аппаратные сбои. Эффективна достоверность информации. Слишком большие габариты и затраты.

31*. Классификация структурного резервирования

I. По способу ведения резервирование:

а) общее б) поэлементное

рис.1

n - четное рис. 2 n - четное

II. По способу подключения резерва

1) постоянная: а) постоянная общая (рис. 1) б) постоянная поэлементная (рис. 2) в) мажоритарное (рис. 3)

МЭ – определяет вых. сигнал уст-ва по большинству элементов

рис. 3 n - нечетное

2) с замещением:

а) общая с замещением б) поэлементная с замещением

в) скользящее (элементы должны быть однотипные)

III. По виду режима работы резервного элемента

1) нагруженное или «горячее» интенсивность отказа резервного эл-та равна интенсивности отказа основного эл-та

2) облегченный или «теплый»

3) ненагруженный или «холодный»

IV. По кратности резервирования

, где

n - общее число блоков в структуре объекта резервирования.

r - число блоков обязательно исправных при исправном сост. объекта.

n-r – число резервных элементов в схеме.

В зависимости от k различают:

а) резерв с целой кратностью r=1=>k=n-1

б) резерв с дробной кратностью r>2=> n=3 r=2 k=1/2

n=4 r=2 k=2/2

n=6 r=2 k=4/2

Значения k сокращать нельзя!

32. Оценка эффективности резервирования.

Эффективность структурного резервирования оценивается показателем, который называется выигрышем. B>>1 Оценивается по любому показателю надежностьи.

Выигрыш по вероятности безотказной работы: где - вер-ть безотказной работы рез эл, - вер-ть безотказной работы нерез эл. Выигрыш по средней наработки: где - средняя наработка рез элемента, - не рез. Выигрыш по вероятности отказа: где - вероятность отказа резервированного эл, - не резервированного.

33. Пост. Общ. Резервирование с целой кратностью. Пример.

n ; r=1; k=n-1 все элементы равнонадежны., ; ;

; пост. общ резерв-е тем эффективнее, чем более надежная система резервируется. Считаем, что наработка каждого эл-та подчинена эксп. закону

;

Постоянное общее резервирование эффективно на начальном участке работы системы( ). Схемы такого резервирования используются в устройствах которые работают непродолжительное время но должны обеспечить выс. вероятность реш. задачи. системы резервирования:

Выигрыш в сред. наработки за счет введения резервных элементов снижается по мере роста кратности резерва. 1-ый элемент увеличивает на 50%, второй на 22%, 3-ий на 13% и т.д.

П ример: устройство имеет интенсивность отказов =10^-2 1/час. Резервировано еще 4мя аналогичными элементами. r=1.

k=(n-1)/1=4; ;