МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. И. РАЗЗАКОВА

Кафедра «Автоматическое управление»

Основы надежности

Методическое руководство

к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности 550200.01

«Управление и информатика в технических системах»

всех форм обучения

БИШКЕК 2008

Составитель Н. И. Михеева

УДК 62-192-53

Основы надежности: Методическое руководство к выполнению лаборатор­ных работ для студентов специальности 550200.01 «Информатика и управление в технических системах» всех форм обучения /Кыргыз. госуд. техн. ун-т; Сост. Н. И. Михеева. Бишкек, 2009. 42 с.

Даны рекомендации по выполнению на ПЭВМ лаборатор­ных работ по моделированию надежности функционирования автоматизированных систем и экспериментальных исследо­ваний надежности.

Руководство предназначено для студентов специальности 550200.01 всех форм обучения.

Табл. 8. Ил. 9. Библиогр.: 7 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. К.М. Молдобеков

ВВЕДЕНИЕ

Использование методов и средств информатики для управления техническими системами реализуется наиболее полно в автоматизированных системах управления (АСУ).

Надежность является одним из основных показателей качества функционирования АСУ, так как отказы АСУ могут приводить к значительным экономическим потерям и даже катастрофическим последствиям. Необходимый уровень надежности АСУ подготавливается в процессе проектирования, обеспечивается при изготовлении и реализуется в процессе эксплуатации. Создание АСУ с заданным показателем надежности возможно на основе теоретических методов прогнозирования надежности и экспериментальных способов ее оценки.

Наиболее достоверные сведения о надежности могут быть получены опытным путем, однако испытания на надежность связаны со значительными временными и материальными затратами. Поэтому особое значение приобретают расчетные методы оценки надежности и модели, используемые совместно с экспериментальными данными.

Современные АСУ представляют собой сложные системы, включающие такие разнородные компоненты, как технические средства, программное обеспечение, обслуживающий персонал. Моделирование как инструмент обеспечения надежности таких систем в процессе проектирования особенно актуально, так как опытные данные могут быть получены в основном только в процессе эксплуатации.

Эффективность освоения студентами методов расчета и моделирования надежности может быть усилена путем рационального проведения лабораторных занятий. Дополнительные возможности для этого предоставляет ПЭВМ, использование которой позволяет имитировать изменение показателей надежности в зависимости от времени и условий эксплуатации при различных параметрах систем, a также оптимизировать конструкцию системы и сочетание условий ее эксплуатации по критерию «Надежность». Кроме того, с помощью ПЭВМ могут быть промоделированы экспериментальные исследования надежности, включая получение выборки результатов испытаний и их статистическую обработку.

Настоящее методическое руководство включает лабораторные работы, посвященные моделированию надежности различных компонент АСУ – аппаратуры, программного обеспечения, обслуживающего персонала. В каждой работе приводятся несколько вариантов заданий, краткие теоретические сведения, указания по выполнению задания, контрольные вопросы и задачи.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Настоящее методическое руководство содержит задания по моделированию на ПЭВМ различных показателей надежности технических средств (ТС) аппаратуры и программного обеспечения (ПО) АСУ и обслуживающего персонала (ОП), а также их экспериментальному определению. Приведены методические рекомендации по выполнению заданий, оформлению результатов и их анализу. Выполнение всех лабораторных работ осуществляется по единой схеме.

I. В описании каждой лабораторной работы дано несколько вариантов задания. Выберите свой вариант, номер которого совпадает с вашим номером по списку студентов группы, составленному преподавателем.

Примечание. Задание может быть подготовлено преподавателем для студента индивидуально и отличаться от типового.

2. Тщательно изучите теоретические основы задания, используя указанную литературу.

3. Составьте план проведения работы: обоснуйте и изложите основные расчетные соотношения и исходные данные с указанием литературных источников, укажите тип ПЭВМ и язык программирования, спрогнозируйте характер и пределы изменения результатов моделирования.

Примечания:

1.В качестве моделирующего устройства ЭВМ можно применить компьютер любого типа, совместимый с IBM PC/XT/AT.

2. Моделирование целесообразно произвести с использованием программы EXCEL.

4. Согласуйте план работы с преподавателем и произведите моделирование.

5. Оформите отчет о проделанной работе в следующем составе: первый лист – титульный (образец приведен в приложении I), за ним следуют разделы: 1) цель работы; 2) задание с указанием № варианта и исходных данных; 3) теоретическое обоснование и исходные данные модели; 4) распечатанные результаты моделирования в табличной и графической форме; 5) заключение, содержащее анализ характера изменения параметров модели и причин, его вызвавших, а также выводы о практической значимости исследованной модели и полученных результатов.

Примечания:

1. Разделы I-3 могут быть использованы в качестве плана проведения работы при его обсуждении с преподавателем;

2.Таблицы и рисунки с результатами должны быть пронумерованы, озаглавлены и вставлены в текст после ссылки на них.

6. Подготовьтесь к защите отчета о проделанной работе, используя контрольные вопросы и задачи, приведенные в конце данной лабораторной работы.