2.1. Разработать надежностную схему всего устройства.

В соответствии с надежностной схемой рассчитаем вероятность безотказной работы исследуемого устройства:

2.2. В невосстанавливаемом режиме по внезапным отказам (по известным интенсивностям отказов)

2.3. Рассчитать среднее время безотказной работы всей системы по внезапным отказам

2.4. В невосстанавливаемом режиме по постепенным отказам (ввести определяющий параметр, объяснить влияние этого параметра на работу устройства)

Я считаю, что определяющим параметром в ноутбуке является емкость заряда батареи. Так как при достижении минимально допустимого значения этого параметра ноутбук теряет свою мобильность и эксплуатация возможно только при питании от общей электросети.

Начальное значение определяющего параметра устройства составляет:

Предельно допустимое значение определяющего параметра устройства составляет:

С периодичностью (N=5), ч. были зафиксирована следующая емкость батареи:

_{Среднее значение ухода емкости батареи}

Среднеквадратическое отклонение:

_{Математическое ожидание скорости изменения емкости батареи:}

Среднеквадратическое отклонение скорости изменения емкости батареи:

_{Параметры альфа-распределения наработки на отказ:}

Альфа-распределение наработки на отказ:

2.5. определить наработку до начала массовых отказов для постепенных отказов

- наработка до начала массовых отказов

2.6. обеспечить повышение надежности (т.е. увеличить вероятность безотказной работы: P=0,9999), сравнив различные виды резервирования. Составить надежностную схему с учетом резервирования. Объяснить, почему выбран данный вид резервирования.

ВБР без резервирования

ВБР при применении резервирования с постоянно включенным резервом

ВБР при применении ненагруженного резервирования

_{Таким образом на, наибольшая надежность получается при использовании ненагруженного резервирования, тем самым обеспечивая нужную нам надежность P=0,9999.}

Построим зависимости вероятностей безотказной работы системы в течении наработки (5250 часов) для разных способов повышения надежности:

- кратность резервирования

_{- без резервирования}

- с постоянно включенным резервом

- ненагруженное резервирование

Таким образом, наибольшая надежность получается при использовании резервирования с замещением (ненагруженное резервирование).

2.7 рассчитать надежность устройства с учетом восстановления (надежностная схема при общем резервировании замещением ). Составить граф состояний, определить вероятности состояний устройства с помощью системы дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена); рассчитать коэффициент готовности.

Надежностная схема устройства при использовании общего резервирования с постоянно включенным резервом (кратность 1) имеет вид:

Интенсивности отказов основного и резервных элементов:

При отказе нескольких элементов не возможно их одновременное восстановление (восстановление с ограничениями) с интенсивностью восстановления:

В соответствии с надежностной схемой построим граф состояний системы:

0 - работоспособное состояние;

1 - отказал основной элемент, резервный элемент введен в эксплуатацию;

2 - отказал резервный элемент, полный отказ системы.

Начальные значения вероятностей состояний системы:

Система дифференциальных уравнений для определения вероятностей состояний:

Определяем вероятности нахождения системы в каждом из состояний:

Функция готовности:

Проведем анализ надежности системы в стационарном режиме.

Начальные значения вероятностей состояний системы:

Приравниваем составленные ранее дифференциальные уравнения к нулю и заменяем одно из уравнений нормирующим условием

Решение системы линейных уравнений:

Коэффициент готовности системы: