- •Ответы к экзамену по Математические задачи энергетики:
- •1)Электрическая система. Элементы, структура, режимы работы. Показатели, определяющие режимы работы системы.
- •2)Основные понятия теории вероятности.
- •3)Связи между событиями.
- •4)Вероятность события. Определение вероятности сложных событий в энергетике.
- •5)Формула Бернулли и общие случаи определения вероятности повреждения оборудования.
- •6)Случайные величины в энергетике. Дискретные, непрерывные случайные величины.
- •7)Числовые характеристики случайных величин.
- •8)Статистический ряд, многоугольник распределения вероятности.
- •9)Функция и плотность распределения вероятности.
- •10)Законы распределения случайных величин.
- •13)Определение вероятности по закону Пуассона.
- •15)Качественные определения основных показателей надежности.
- •16)Количественные показатели надежности.
- •17)Аналитическая взаимосвязь основных показателей надежности.
- •18)Расчетные формулы показателей надежности, их упрощение и область применения.
- •19)Полная и расчетная диаграммы состояния объекта расчета надежности.
- •20)Количественные показатели восстановления.
- •21)Расчетные формулы показателей восстановления.
- •22)Метод дифференциальных уравнений Колмогорова.
- •23)Логические схемы расчета надежности.
- •24)Типовые логические схемы расчета надежности.
- •25)Частные случаи типовых логических схем расчета надежности.
- •26)Правило Рябинина.
- •27)Реальные соединения элементов при расчете надежности.
- •28)Системы случайных величин и их характеристики. Функция распределения и плотность распределения системы случайных величин.
- •29)Числовые характеристики системы 2-х случайных величин.
- •30)Общие сведения о случайных функциях и процессах.
- •31)Характеристики случайных функций.
- •32)Стационарные и нестационарные случайные функции.
- •33)Эргодическое свойство случайных функций.
- •34)Определение характеристик эргодической стационарной функции по одной реализации.
- •35)Обработка экспериментальных данных.
- •36)Выравнивание статистических рядов.
- •37)Критерий согласия (Пирсона, Колмогорова, ).
- •Критерии согласия: критерий Колмогорова:
- •Критерии согласия: критерий Пирсона:
- •38)Регрессионный анализ результатов измерения.
- •39)Линейная регрессия.
- •40)Нелинейная регрессия.
- •41)Задачи электроснабжения, требующие поиска оптимальных решений.
- •42)Понятие об управлении. Принципы исследования операций и основные понятия.
- •43)Модели, применяемые для решения оптимизационных задач.
- •44)Классификация методов оптимизации.
- •45)Методы линейного планирования.
- •46)Общая постановка задачи линейного планирования.
- •47)Геометрическая интерпретация задачи линейного планирования.
- •48)Каноническая форма задачи линейного планирования.
- •49)Основные закономерности задачи линейного планирования.
- •50)Симплекс-метод решения задачи линейного планирования.
- •51)Симплекс-таблица задачи линейного планирования.
- •52)Понятие о методах нелинейного планирования.
- •53)Общая постановка задачи нелинейного планирования.
- •54)Особенности решения задачи нелинейного планирования.
- •55)Градиентный метод решения задачи нелинейного планирования.
- •56)Метод динамического планирования. Область применения и содержание.
- •57)Рекурентное соотношение методов динамического планирования.
- •58)Принцип оптимальности Белмана на примере задачи.
20)Количественные показатели восстановления.
Ответ:
При изучении
настоящего раздела студенту рекомендуется
проводить аналогии с разделом
"Количественные показатели надежности".
Проведение таких аналогий позволяет
действовать чисто формально. 1. Интегральная
функция распределения вероятностей
несвоевременного окончания ремонта
численно равна доле количества элементов,
подлежащих ремонту М(t = 0),
не отремонтированных до произвольного,
но фиксированного момента времени t*
объектов m(tрем > t*).
2. Интегральная функция распределения
вероятностей своевременного окончания
ремонта
численно равна
доле количества элементов, подлежащих
ремонту М(t = 0),
отремонтированных до произвольного,
но фиксированного момента времени t*
объектов m(tрем t*).
Из приведенных формул и рис. 1.9 и 1.10
видно, что
m(tрем > t*) = M(t = 0) m(tрем t*) и m(tрем t*) = M(t = 0) m(tрем > t*). Следовательно,
для
произвольного 0 t ,
то есть вероятность несвоевременного
окончания ремонта и вероятность
своевременного окончания ремонта
образуют полную группу несовместных
событий S(t) + G(t) = 1;
S(t) = 1 G(t);
G(t) = 1 S(t).
Рис. 1.9
Рис. 1.10
3.
Дифференциальная функция распределения
вероятностей своевременного ремонта
(плотность вероятности своевременного
ремонта)
(единица
времени)
-1 численно
равна среднему числу восстановлений в
единицу времени на один объект из
количества элементов, подлежащих ремонту
М(t = 0),
или доле этого количества элементов,
отремонтированной после произвольного,
но фиксированного момента времени t*;
в течение промежутка времени t*.
Из теории вероятностей известно, что:
Следовательно, график g(t)
зависит от графика G(t).
Зависимость же g(t
) является пропорциональной, поскольку
с ростом промежутка времени t
возрастает и вероятность восстановления
в течение этого промежутка. 4. Интенсивность
восстановления объектов
(единица
времени)-1
численно равна среднему числу
восстановлений в единицу времени на
один объект из количества объектов
m(tрем > t*),
не отремонтированных до произвольного,
но фиксированного времени t*.
Сравнение формул плотности вероятности
g(t)
и интенсивности восстановления (t)
показывает, что эти величины отличаются
только общим количеством элементов в
знаменателе, к которым относится
количество элементов в числителе
m(t* < tрем t*+t*),
восстановленных после произвольного,
но фиксированного момента времени t*
в течение выбранного промежутка времени
t*.
В отличие от процесса отказов, который
развивается во времени естественным
образом (износ объекта), процедура
восстановления является полностью
искусственной (ремонт объекта) и, тем
самым, целиком определяется
организационно-технической деятельностью
эксплуатационно-ремонтного персонала.
Поэтому типовой график (t),
аналогичный графику (t)
(рис. 1.3), отсутствует. В силу существования
нормативов времени на проведение
ремонтных работ величина (t) = = const
и численные значения ее сведены в
справочные таблицы по видам оборудования
и ремонтов.
5.
Среднее время восстановления
(единица
времени) при = const
численно равно средней по множеству
объектов продолжительности восстановления,
приходящейся на один объект. Поскольку
= const,
то и tв = const,
но tв = tпл + tав,
где: tпл
продолжительность плановых ремонтов
(профилактики) в течение года (ч/год);
tав
продолжительность послеаварийных
ремонтов (ч/авария). Поскольку величины
tпл
и tав
имеют разную размерность, то необходимо:
либо разделить tав
на tн
(поскольку теоретически одна авария
происходит за среднее время наработки
на отказ) и тогда получится:
причем для объектов систем электроснабжения
;
либо заменить размерность tав
на ч/год. В первом случае численное
значение tв
окажется заниженным, во втором
завышенным. В практических расчетах
надежности рекомендуется действовать
по второму способу. 6. Коэффициент
готовности
(1.7)
численно равен вероятности застать объект в работоспособном состоянии в произвольный момент времени из выбранного промежутка времени. Поскольку для одного и того же объекта tн() = const и tв() = const, то и kгот = const и может быть табулирован. Из приведенной формулы видно, что kгот имеет смысл надежностного коэффициента полезного действия, так как числитель представляет собой "полезное", а знаменатель "затраченное". Настоящий пункт аналогичен пункту "Качественные показатели надежности". Два следующих пункта "Аналитическая взаимосвязь..." и "Расчетные формулы..." также составлены по аналогии с соответствующими проработанными пунктами. Поэтому они приводятся в сокращенном виде.
