lab5_systems

ГУАП

КАФЕДРА № 41

ОТЧЕТ

ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Старший преподаватель		Е.П. Виноградова
должность, уч. степень, звание	подпись, дата	инициалы, фамилия

ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЫ

по курсу: ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР.

№ 4016 Жовтяк М.О.

подпись, дата инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2022

1. Цель работы: изучение базовых методов расчета показателей безотказности сложной технической системы и повышения ее надежности путем резервирования

Номер индивидуального варианта – 4.3

2. Структурная схема расчета надежности исходной системы

На рисунке 1 представлена структурная схема надежности Системы раннего предупреждения предотвращения столкновения. В таблице 1 представлен перечень составных частей СРППЗ и параметры потока отказов для каждой из частей.

Рисунок 1 – Структурная схема надежности СРППЗ

Таблица 1 – Состав подсистемы СРППЗ и варианты параметров потоков отказов элементов

Составные части СРППЗ	Параметр потока отказов составных частей СРППЗ λ, 10-6 1/час
Плата управления и питания	30,24
Приемоизмеритель СНС	13,24
Плата клавиатуры	7,65
Плата ввода-вывода	6,30
Плата сопряжения	4,40
Плата сопряжения Compact Flash	1,24
Compact Flash	0,97
Прочие изделия (соединителя, кабели и др.)	3,54

3. Основные показатели надежности СРППЗ

Параметр потока отказов системы с учетом структуры надежности СТС и заданных показателей потоков отказов отдельных элементов λ_оп = 67,58 * 10^-6 1/час

Средняя наработка системы на отказ T = 1/ λ_оп = 0,015 * 10⁶ час

Средняя наработка система на отказ и повреждение T’_c = = 0,14601 * 10⁵ час

График значения вероятности безотказной работы системы p_i(t) представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Вероятность безотказной работы системы p_i(t)

4. Расчет вариантов резервирования элементов подсистемы

Формула вычисления параллельных элементов систем P(t) = 1 – (1-e^-λt)².

Если в системе будет две платы управления и питания, то итоговая вероятность безотказной работы будет равна P_упр * P_осн = (1 – (1-e^-λупрt)² ) * e^-λоснt. Схема представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Блок схема первой зарезервированной системы

Если в системе будет две платы клавиатуры и две платы ввода вывода, то P_клвв* P_осн1 * P_осн2 = (1 – (1-e^-λклввt)²) * e^-λосн1t * e^-λосн2t . Схема представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Блок схема второй зарезервированной системы

Графики сравнения безотказной работы систем представлены на рисунке 5.

Рисунок 3 – Вероятность безотказной работы резервированных систем

Проанализировав графики, можно сделать вывод, что замена двух маленьких элементов систем дают большую надежность бесперебойной работы системы в отличие от замены одной большой: это и дешевле и более эффективно

5. Вывод

Таким образом, в ходе лабораторной работы, я построил структурную схемы системы расчета надежности, рассчитал по варианту основные показатели надежности такой системы и предложил две схемы резервирования такой системы и выбрал один из лучших вариантов системы.

2