2. Графический способ

Для сложных схем, работу которых математически нельзя удовлетворительно описать, аналитический способ неприменим. Границы области безотказной работы таких схем могут быть определены экспериментально.

Если число входных параметров n>3 (а в сложных схемах всегда n>3), то уже невозможно представить себе конфигурацию области безотказной работы. О ней можно получить некоторое представление, если рассматривать проекции сечений области безотказной работы плоскостями, параллельными координатным плоскостям.

К получению подобных проекций и сводятся на практике выполнение граничных испытаний. На оси абсцисс откладывают относительное изменение напряжения питания, t° окружающей среды и т.п. от номинального значения Хв. На оси ординат - относительное изменение исследуемого параметра Ха. По результатам исследований строятся графики граничных испытаний, представляющие собой сочетание относительных изменений исследуемых параметров, приводящее к отказу испытываемого объекта. Все графики накладывают на один рисунок. Если выходные параметры испытываемого объекта находятся в средней части образованной области устойчивого функционирования и имеют достаточный запас устойчивости, считается, что заложенные схемно-конструктивные параметры обеспечивают достаточную надежность испытываемого объекта. В случае, когда требуемое значение выходных параметров машины или прибора не имеет достаточного запаса устойчивости (по образованной зоне устойчивости), необходимо произвести корректировку номинального значения соответствующего исследуемого параметра.

3. Графо-аналитический способ

Дает возможность значительно уменьшить трудоемкость граничных испытаний и ускорить их проведение.

Для этого необходимо математическое описание исследуемого объекта:

y=F(x₁,x₂,...,x_n), где x₁...x_n — входные параметры. Значения выходного параметра будут находиться в пределах:

У_min ≤ У ≤ У_max

Разложим функцию F в ряд Тейлора в окрестности номинальной рабочей точки Н и ограничимся членами первого порядка, тогда можно записать:

y=y_н+( F/ x₁)_н𝛥x₁+ F/ x₂)_н𝛥x₂+…+ F/ x_n)𝛥x_n или

где 𝛥x — приращения входных параметров;

y_н— номинальное значение i-гo выходного параметра.

Записанное ранее неравенство можно теперь записать:

Условия функциональной устойчивости можно записать в следующем виде:

Очевидно, что если эти неравенства выполняются, то можно утверждать, что рабочая область не выходит за пределы области безотказной работы. Если неравенства не выполняются, то исследуемая схема ненадежна. В этом случае повышение надежности можно обеспечить:

а) путем уменьшения допусков на параметры элементов;

б) изменением номинальных значений отдельных параметров, увеличивающих зону функциональной устойчивости.

Указанные мероприятия обеспечивают выполнение неравенств еще с большим запасом.

Экспериментальная часть метода сводится к нахождению частных производных. Частные производные заменяются отношениями приращений выходного параметра при конечном приращении каждого входного параметра. Влияние каждого параметра на значение выходного параметра исследуют при номинальном значении остальных параметров.

Важным достоинством этого метода является и то, что у исследователя появляется возможность видеть всю картину в целом. Действительно, каждый член ряда определяет то частичное изменение выходного параметра, которое вызвано изменением соответствующего входного параметра. Сразу можно оценить удельный вес влияния этого входного параметра. Открывается возможность обоснованного выбора допусков на отклонение тех входных параметров, которые зависят от воли разработчика.