Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Диагностика радиоэлектронных систем. Лабораторный практикум
.pdf
Окончание табл. 6.1
Вариант
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
n
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
P
0,15
0,25
0,35
0,45
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
вт
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
h
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
.вт
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
6. Содержание отчета
В отчет в обязательном порядке в приведенной ниже последова-
тельности включаются следующие элементы:
Титульный лист (название вуза; название, номер лабораторной
работы; ФИО выполнивших лабораторную работу студентов, город
выполнения, год выполнения).
Цель работы.
1. Листинг программы для разных вариантов.
2. Итоговая таблица, содержащая полученные величины.
Заключение (вывод по лабораторной работе. Основывается на
выполненных в лабораторной работе заданиях, расчетах, таблицах и
построенных в ней графиках, полученных знаниях).
41
Лабораторная работа № 7
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА КАЧЕСТВА И ЭФФЕКТИВНОСТИ
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ. МЕТОДИКА ВЫБОРА
НОМЕНКЛАТУРЫ И НОРМИРОВАНИЯ ЗНАЧЕНИЙ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
1. Цель работы
При помощи системы компьютерной алгебры Maxima провести
расчет заданных преподавателем вариантов характеристик параметров
надежности РЭС.
2. Литература
1. Байлов, В.В. Диагностика и обслуживание радиоэлектронных
систем бытового назначения: учеб. пособие / В.В. Байлов,
В.С. Плаксиенко. Ч. 1. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007. – 64 с.
2. Байлов, В.В. Диагностика и обслуживание радиоэлектронных
систем бытового назначения: учеб. пособие / В.В. Байлов,
В.С. Плаксиенко. Ч. 2. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. – 104 с.
3. Левин, Б.Р. Теория надежности радиотехнических систем: учеб.
пособие / Б.Р. Левин. – М.: Изд-во «Советское радио», 1978. – 264 с.
4. Давыдов, П.С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем / П.С. Давыдов. – М.: Изд-во «Радио и связь», 1988. –
256 с.
3. Контрольные вопросы
1. Определение напряжения в цифровых схемах.
2. Описание последствий возможных коротких замыканий и об-
рывов при различных видах связи.
3. Систематизированный поиск неисправностей в аналоговых
схемах.
4. Расчет коэффициента качества и эффективности диагностиро-
вания.
5. Оценка эффективности диагностирования.
6. Методика выбора номенклатуры и нормирования значений по-
казателей диагностирования.
42
4. Содержание работы
/,
Э Д Д
Kt Э Э t t Э t t t
/
Д
Э t t
Д
t
Эt
//
ЭД
K Э t t Э t Э t
01
Э
K
РД
P
0
Э t Э t P t
0
Эt
Pt
//
ЭД
K P t t P t P t
Результативность операций диагностики и контроля в начальном
случае можно показать формулой
где
– результативность ОД (объекта диагностирования) в
, (7.1)
том смысле, что в период
обслуживание;
том случае, если техобслуживание не проводилось. Нормированная
характеристика результативности применения системы технического
диагностирования:
В таком случае результат применения системы технического диагностирования можно использовать в двух вариантах: а) для преобразования безотказности устройства или РЭС методом технического обслуживания по условиям диагностирования; б) для получения периода
времени , за который РЭС или устройство сбережет свое работоспо-
собную конъюнктуру с определенной вероятностью
вариации на основе диагностирования рассчитывается задача прогно-
зирующего контроля (ПК), являющаяся важной для радиоэлектронной
системы или устройства, которые находят применение в объектах, где
своевременное техническое исправление неполадок исключено, а отказ ведет к серьезным последствиям.
При рассмотрении
– результативность объекта диагностирования в
проведено его диагностирование и тех-
; (7.2)
.
. В данной
, где
– результатив-
ность идеальной при значении безотказности радиоэлектронной системы или устройства, а
ляющаяся мерой уменьшения эффективности (результативности), коэффициент результативности применения
– вероятность работы без отказа, яв-
, (7.3)
43
т.е. находится через параметры безотказности, а сам результат от ис-
Р
T
Р
T
P
S
Р
T
/
П Р Р
P T T
/
П Р Р
P T T
0
/ / 1
Д Р Д Р Д Д Д
P t t P T t t T t F t F t F t
1
Р
F t P T
X
Q F t
11
Д
Q F t
Pt
0
1P t Q F t
0
Ft
0
Д
t
/1
ЭД
K P P P t
пользования СДК (система диагностирования и контроля) состоит в
увеличении безотказности ОД (объекта диагностирования).
Вышеперечисленной формулой описывается качественная связь
между диагностированием, безотказностью и эффективностью радиоэлектронной системы и устройства.
Если по итогам работы диагностики и контроля РЭС нужно вычислить период остатка рабочего состояния системы или устройства
(реализовать прогнозирующий контроль), то необходимо учиты-
вать главное правило:
нения
на практике
ошибок прогноза сохранения 1-го и 2-го рода:
ности работы:
где
состояния работоспособности,
попадания на диагностику нерабочих систем и
рабочих систем, отсюда априорная вероятность
каза изделия
отказности этих объектов диагностирования.
сти устройств после диагностики, можно получить общую формулу
для коэффициента результативности (эффективности) диагностирования и по нему сравнивать возможности разных способов диагностики.
Допуская, что вероятность работы без отказа объекта диагностирования в периоде времени при проведении идеальной диагностики
равна 1 и
. Данная оценка получается с потерями и погрешностями и
, что представляет собой физическое обоснование
Условная функция выборки конечного периода времени возмож-
– функция распределения времени сбережения
Получив информацию об апостериорной вероятности безотказно-
, можно записать:
где – установленный период сохра-
; (7.4)
. (7.5)
– априорная вероятность
–
работы без от-
, где
– условная функция без-
,
44
, (7.6)
где
Д
P
..
/1
П О П О П
K
..
/1
П П П
K
0
0
1
1
t
П
t y dydt
QF
.1ПО
y dy
Q
.0
0
0
1
11
П
t
t u dudt
QF
00
/t dF t dt
u
uf
..ТИ
K
.Э.Д . .
/
Т З П Л Н
K N N
.ЗП
N
– апостериорная вероятность работы без отказа в интервал
времени . Для расчета результативности (эффективности) диагностирования необходимо воспользоваться следующими выражениями:
; (7.7)
, (7.8)
где
; (7.9)
; (7.10)
; (7.11)
, (7.12)
где
параметра
– функции распределения плотностей вероятности значений
.
Другой важной характеристикой оценки эффективности системы
технического диагностирования является коэффициент технического
использования радиоэлектронной системы при процессе диагностики
и недоступности таковой или увеличении величины
нии системы технического диагностирования.
Основным показателем результативности считается показатель,
отображающий безошибочность получаемых решений при выявлении
технического состояния радиоэлектронной системы и устройства. В
качестве такого показателя необходимо применять показатель технической результативности диагностики:
где
– число отказов, полученных при диагностике, проводи-
мой в этапных работах и доказанных при восстановлении. Число
всех случаев технического обслуживания при диагностике на земле
45
при введе-
, (7.13)
З
N
(берется пример авиационно-технической базы) и по отказам в
П
N
.Л Н З П
N N N
..П П П П Н
N N N
.ПП
N
..ПН
N
..З В П З Н
N N N
..ЗН
N
. . . . .Л Н З П З Н П П П Н
N N N N N
..П . .Л Н З П П П
N N N
. . . .Л Н Л З Н П Н
N N N
. . . . .ПЛ Н Л Н Л Л Н
N N N
..
.Э.Д
. . . . . . . .П
З З Н З З Н
Т
З П З Н П П П Н Л Н Л Л Н
N N N N
K
N N N N N N
производстве
:
. (7.14)
В свою очередь,
; (7.15)
где
– число внеплановых технических обслуживаний радио-
электронных систем и устройств по отказам, которые возникли в полете и удостоверены на земле.
– число внеплановых техниче-
ских обслуживаний радиоэлектронных систем и устройств по ошибочной диагностике после полета.
Число отказов, обнаруженных на земле:
, (7.16)
где
– число недостоверных диагностических сообщений о рабо-
чем состоянии радиоэлектронной системы и устройства, которые получены на борту. Таким образом,
. (7.17)
Число внеплановых ТО, в которых происходило подтверждение
прежде проявленного отказа:
, (7.18)
а число внеплановых ТО, в которых отказы не проявились:
, (7.19)
откуда
. (7.20)
С регистрацией расшифровки предварительных характеристик:
. (7.21)
46
Приведенный показатель может применяться при оценивании ре-
1
Е
2
Е
КП
P
1
/
К Д К
Е П П П
К
П
Д
П
1
1
Т
t
КK
t
t
ПП
K
t
П
1,T
0,1
0
,
1
m
K
t t i j i
i
П N C P
,ij
C
,ij
Д
П
1
1
Т
t
ДД
t
t
ПП
зультативности дел по диагностике.
В качестве показателей результативности диагностирования необходимы:
– относительное уменьшение затрат и потерь при эксплуатации
РЭС и устройств при проведении технической диагностики
– относительное уменьшение вероятности ошибки нахождения
технического состояния
;
– вероятность ошибки диагностики с катастрофическими последствиями
Показатель эффективности:
.
, (7.22)
;
где
ному году;
денные к расчетному году:
– потери и издержки классификации, приведенные к расчет-
– потери и издержки при диагностировании, приве-
, (7.23)
где
службы средства диагностирования;
– потери и издержки классификации в году t; T – срок
,
– норматив
приведения, учитывающий фактор времени путем приведения к единому моменту времени (начало расчетного года) единовременных и
текущих затрат.
В качестве расчетного года принимается год эксплуатации средств
диагностирования.
Потери и издержки классификации в годы t:
, (7.24)
где
гичной формуле:
– потери из-за ошибок диагностирования вида
Потери и издержки диагностирования
.
вычисляют по анало-
, (7.25)
47
где
Д
t
П
,,
11
mm
Д
ttД i j i j
ij
П N C C P
t
N
2
/
К Д К
ОШ ОШ ОШ
Е P P P
К
ОШ
P
Д
ОШ
P
0
i
P
00
1,
max
ii
im
PP
0
1
К
ОШ i
PP
1
Д
ОШ
PD
.
,
,
КП
КП i j
ij
P Р
.,КП
ij
,ij
соответственно определяются из выражения
– потери и издержки при диагностировании в году t, которые
, (7.26)
в котором
– количество случаев диагностирования по наблюдае-
мому парку изделий РЭС в году t.
Показатель эффективности диагностирования:
, (7.27)
где
и
– вероятности ошибок классификации и диагностиро-
вания соответственно.
Наименьшая вероятность ошибки классификации обеспечивается,
когда принимают, что изделие пребывает в том техническом состоя-
нии i, априорная вероятность которого
максимальна, т.е.
. (7.28)
Тогда минимальное значение вероятности ошибки классификации
.
Соответственно вероятность ошибки диагностирования рассчитывают из выражения
, где D – вероятность правильного
диагностирования, т.е. полная вероятность того, что система диагностирования определяет то техническое состояние, в котором действительно находится объект.
Показатель эффективности с катастрофическими последствиями:
, (7.29)
где
– множество ошибок диагностирования вида
могут повлечь катастрофические последствия.
5. Методические указания к работе
Провести расчет характеристик, указанных в теоретической части
для своих 4-х вариантов в программе Maxima, для этого взять варианты у преподавателя (табл. 7.1).
, которые
48
Варианты заданий
Вариант
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
/
Д
Э t t
0,65
0,7
0,75
0,8
0,9
0,75
0,65
0,75
0,9
0,45
0
Эt
0,45
0,5
0,5
0,6
0,7
0,7
0,55
0,65
0,75
0,3
Q
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,4
0,5
0,6
0
Ft
te te te te te te te te te te
/
Д
P t t
0,7
0,75
0,8
0,85
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,9
Д
P
0,5
0,5
0,5
0,55
0,25
0,4
0,4
0,4
0,45
0,6
P
0,4
0,4
0,4
0,45
0,15
0,3
0,3
0,3
0,35
0,4
t
, часы
0..2
0..3
0..4
0..5
0..6
0..7
0..8
0..9
0..10
0..11
0..1
0..2
0..3
0..4
0..5
0..6
0..7
0..8
0..9
0..9
0
F
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
u
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
.ЗН
N
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
.ПП
N
150
160
170
180
190
200
220
230
240
250
.ПН
N
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
.ВП
N
120
130
140
150
160
170
180
190
210
200
.ЗН
N
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0
i
P
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
,ij
Р
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
D
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
t
N
10
20
30
40
50
10
20
30
40
50
Д
C
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
,ij
C
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Таблица 7.1
49
Окончание табл. 7.1
Вариант
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
/
Д
Э t t
0,7
0,75
0,8
0,85
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,9
0
Эt
0,5
0,5
0,5
0,55
0,25
0,4
0,4
0,4
0,45
0,6
Q
0,7
0,4
0,9
0,5
0,6
0,7
0,8
0,3
0,2
0,6
0
Ft
te te te te te te te te te te
/
Д
P t t
0,65
0,7
0,75
0,8
0,9
0,75
0,65
0,75
0,9
0,45
Д
P
0,45
0,5
0,5
0,6
0,7
0,7
0,55
0,65
0,75
0,3
P
0,4
0,35
0,35
0,5
0,5
0,6
0,45
0,45
0,5
0,2
t
, часы
0..12
0..13
0..14
0..15
0..16
0..17
0..18
0..19
0..20
0..21
, часы
0..5
0..3
0..5
0..6
0..4
0..8
0..6
0..3
0..4
0..7
0
F
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
u
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
.ЗН
N
150
160
170
180
190
200
220
230
240
250
.ПП
N
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
.ПН
N
120
130
140
150
160
170
180
190
210
200
.ВП
N
120
130
140
150
160
170
180
190
210
200
.ЗН
N
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0
i
P
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,1
0,2
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
,ij
Р
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
D
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
t
N
10
20
30
40
50
10
20
30
40
50
Д
C
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
,ij
C
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]