- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский военный институт ракетных войск Министерства обороны Российской Федерации»
- •Надежность систем и средств управления
- •Введение
- •1. Количественные показатели надежности автоматизированных систем
- •1.1. Проблема надежности в технике
- •1.2. Основные понятия и определения теории надежности
- •1.3. Показатели надежности невосстанавливаемых систем
- •1.3.1. Вероятность безотказной работы Вероятностное определение
- •Статистическое определение
- •1.3.2. Плотность распределения отказов
- •Статистическое определение
- •1.3.4. Средняя наработка до отказа Вероятностное определение
- •Статистическое определение
- •1.4. Законы распределения наработки технического объекта до отказа и между отказами
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Надежность невосстанавливаемых систем
- •2.1. Задание требований по надёжности
- •2.2. Виды расчетов надежности невосстанавливаемых нерезервированных систем
- •2.2.1. Прикидочный расчет надежности
- •2.2.2. Расчет надёжности при подборе типов элементов
- •2.2.3. Расчет надёжности при уточнении режимов работы элементов
- •2.3. Структурные схемы надёжности технических объектов. Резервирование, его виды и способы
- •2.4. Расчет надёжности при различных способах структурного резервирования
- •2.4.1. Определение показателей надежности при постоянном общем резервировании
- •2.4.2. Определение показателей надежности при постоянном раздельном резервировании
- •2.4.3. Сравнительная оценка раздельного и общего постоянного резервирования
- •Тобщ £ max (t1,t/1) .
- •Тобщ £ max (t2,t/2) .
- •2.4.4. Определение показателей надежности при резервировании замещением
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Надежность восстанавливаемых систем
- •3.1 Потоки отказов и восстановлений
- •3.2 Количественные показатели надежности восстанавливаемых систем
- •3.2.1 Показатели безотказности
- •3.2.2 Показатели ремонтопригодности
- •3.2.3 Комплексные показатели
- •3.3. Расчет надежности восстанавливаемых нерезервированных систем
- •3.4. Расчет надежности восстанавливаемых резервированных систем
- •3.5. Способы поддержания заданного уровня надёжности
- •3.5.1. Факторы, влияющие на надежность
- •3.5.2.Способы повышения надёжности систем на этапе проектирования и их сравнительный анализ
- •3.5.3. Способы поддержания заданного уровня надёжности и готовности систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •4. Оценка надежности дискретных устройств с восстанавливающими органами
- •4.1. Особенности отказов в дискретных устройствах ссу
- •4.2. Восстанавливающие органы дискретных устройств
- •4.2.1. Основные определения
- •4.2.2. Коррекция ошибок (отказов) типа ложный "0".
- •4.2.3. Коррекция ошибок (отказов) типа ложная "1"
- •4.2.4. Структурные схемы восстанавливающих органов
- •Восстанавливающий орган
- •Восстанавливающий орган
- •Восстанавливающий орган
- •4.3. Оценка надёжности дискретных устройств с во
- •4.3.1. Определение вероятности возникновения на выходе во отказа по "0"
- •4.3.2. Определение вероятности возникновения на выходе во отказа по "1"
- •4.3.3. Определение вероятности безотказной работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Применение метода статистических испытаний для анализа надёжности сложных систем
- •5.1. Определение статистических значений показателей надежности систем по данным испытаний на надёжность и по статистическим данным о надёжности
- •5.2. Применение метода статистических испытаний для анализа надёжности сложных систем
- •5.2.1. Метод статистических испытаний
- •5.2.2. Сущность мси и реализации на эвм случайного эксперимента
- •5.2.3. Разыгрывание дискретной случайной величины
- •5.2.4. Разыгрывание непрерывной случайной величин
- •5.2.5. Определение необходимого числа реализации в имитационном эксперименте
- •5.3. Типовые моделирующие алгоритмы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Надежность систем и средств управления
3.2.3 Комплексные показатели
Комплексные показатели учитывают одновременно два частных свойства восстанавливаемых систем: безотказность и ремонтопригодность. Процесс функционирования восстанавливаемой нерезервированной системы можно представить следующим графом состояний (рис. 3.5).
G0 –
работоспособное состояние;
G1 –
неработоспособное состояние;
λ –
отказ с интенсивностью λ;
μ – восстановление
с иинтенсивностьюинтенсивностьюμ.
Рис. 3.5
Из состояния G0 в состояние G1 система переходит всякий раз при возникновении очередного отказа. Из состояния G1 в состояние G0 эксплуатируемая система переходит всякий раз после устранения отказа.
К числу комплексных показателей надежности восстанавливаемых нерезервированных систем относятся:
1. Коэффициент готовности – вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времениt:
, (3.23)
где – вероятность нахождения системы в работоспособном состояниив произвольный момент времениt;
– средняя наработка на отказ восстанавливаемой системы. Она численно равна средней наработке до отказаТо для одного интервала безотказной работы, т.е. =. Тогда.
Коэффициент готовности характеризует среднюю относительную долю времени нахождения системы в работоспособном состоянии.
Учитывая, что , а, получим:
. (3.24)
Статистически коэффициент готовности определяется выражением:
, (3.25)
где – суммарное время безотказной работыi – го образца;
– суммарное число отказовi – го образца.
2. Коэффициент простоя – вероятность того, что объект окажется в неработоспособном состоянии (режиме восстановления) в произвольный момент времениt:
, (3.26)
где – вероятность нахождения системы в неработоспособном состоянииG1 в произвольный момент времени t.
Коэффициент простоя характеризует относительную долю времени нахождения системы в режиме восстановления.
. (3.27)
Статистически, по аналогии с (3.25), равен:
, (3.28)
Причем:
, (3.29)
так как .
3. Коэффициент технического использования – отношение среднего значения (математического ожидания) интервалов времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к сумме средних значений (математических ожиданий) интервалов времени пребывания объектов в работоспособном состоянии, восстановления и простоев, обусловленных техническим обслуживанием за тот же период эксплуатации:
, (3.30)
, (3.31)
где – среднее время, затрачиваемое на проведение всех видов плановых технических обслуживаний на один объект;
– суммарное время, затрачиваемое на проведение всех видов технического обслуживанияi – го объекта.
. (3.32)