- •Позначення і скорочення
- •Передмова
- •1. Основи реалізації інженерного аналізу електронної апаратури. Основні визначення і поняття План лекції
- •Контрольні питання
- •2. Методи і засоби діагностування дискретних та безперервних блоків План лекції
- •Контрольні питання
- •3. Концептуальна модель оцінки технічного стану електронного обладнання дискретного і безперервного функціонування. План лекції
- •Контрольні питання
- •4. Аналітичні методи побудови моделі процесу функціонування блоків електронного обладнання План лекції
- •Контрольні питання
- •5. Топологічні моделі для алгоритмізації процесу оцінки технічного стану електронних систем План лекції
- •Контрольні питання
- •6. Аналіз динаміки та критеріїв сталості перехідних процесів у блоках електронної апаратури План лекції
- •Контрольні питання
- •7. Спектральний аналіз оцінки технічного стану електронної апаратури План лекції
- •Контрольні питанні
- •8. Використання інформаційного ресурсу для підвищення ефективності засобів оцінки технічного стану План лекції
- •Контрольні питання
- •9. Методи та засоби теорії чутливості для оцінки технічного стану електронної апаратури План лекції
- •Контрольні питання
- •11. Функціонально-логічні засоби оцінки технічного стану електронної апаратури План лекції
- •Контрольні питання
- •12. Оптимізація необхідної і достатньої сукупності параметрів та програми оцінки технічного стану електронного обладнання під час функціонально-логічного моделювання План лекції
- •Контрольні питання
- •13. Формування бази даних і бази знань для побудови діагностичних моделей План лекції
- •Контрольні питання
- •15. Принципи побудови комп’ютеризованої інформаційної системи План лекції
- •Контрольні питання
- •16. Формування і використання інформаційного ресурсу в процесі побудови програми оцінки технічного стану електронної апаратури План лекції
- •Контрольні питання
- •17. Побудова жорстких і гнучких програм оцінки технічного стану електронного обладнання План лекції
- •Контрольні питання
- •18. Критерії оптимізації безумовних програм оцінки технічного стану План лекції
- •Контрольні питання
- •19. Дисперсійний і регресійний аналіз статистичних даних з оцінки технічного стану електронного обладнання для побудови програм діагностування План лекції
- •Контрольні питання
- •20. Методи та засоби технологій оцінки технічного стану модулів електронної апаратури План лекції
- •Контрольні питання
- •21. Застосування характеристик надійності відновлюваних модулів електронного обладнання в технологіях оцінки технічного стану План лекції
- •Контрольні питання
- •22. Концептуальна модель прогнозування технічного стану модулів електронного обладнання План лекції
- •Контрольні питання
- •23. Визначення рівня надійності систем з послідовним з’єднанням елементів План лекції
- •Контрольні питання
- •24. Визначення рівня надійності системи з паралельним з’єднанням елементів План лекції
- •Контрольні питання
- •Список літератури
- •6.091003 «Електронна побутова апаратура»
Контрольні питання
-
Поясніть, які ознаки характеризують відновлювальні системи?
-
Поясніть, які ознаки характеризують невідновлювальні системи?
-
Охарактеризуйте, які основні параметри надійності застосовуються для аналізу системи з послідовним з’єднанням елементів?
Література – [6].
24. Визначення рівня надійності системи з паралельним з’єднанням елементів План лекції
-
Особливості побудови системи з паралельним з’єднанням елементів.
-
Методика резервування ФЕ в системах з навантаженими і ненавантаженими резервами.
-
Аналітичні співвідношення для визначення рівня надійності систем з паралельним з’єднанням елементів.
Одним з ефективних методів підвищення надійності систем є резервування елементів цієї системи, використовуючи за рахунок паралельне з’єднання ФЕ.
Розглянемо методи розраховування характеристик надійності для систем із структурним резервуванням. За такого типу резервування визначають основні елементи, які використовуються у схемі для реалізації алгоритму функціонування, і резервні елементи, які забезпечують працездатний стан системи у випадку відмови будь-якого із основних елементів. Відношення числа резервних елементів до числа основних елементів називається кратністю резервування. Резервування, кратність якого дорівнює одиниці, називається дублюванням.
Резерв може бути відновлювальним і невідновлювальним залежно від того, відновлюється чи не відновлюється резервний елемент після того, як він відмовив.
Основні елементи у сукупності з резервними елементами створюють паралельне об’єднання елементів. Відмова системи наступає у тому випадку, коли відмовляють як всі основні, так і всі резервні елементи.
Якщо резервування не передбачає відновлення, тобто система працює до першої відмови, а при цьому відмови незалежні, то імовірність P(t) безвідмовної роботи системи протягом певного часу t визначається залежністю
, (24.1)
де – імовірність безвідмовної роботи і-го елементу за час t.
Якщо значення імовірністей елементів рівні між собою, з урахуванням того, що Pi(t) = P1(t), то можна записати:
, (24.2)
де k – кількість резервних елементів.
У процесі проектування ЕА розробниками вирішується завдання визначення кількісних співвідношень значення інтенсивності відмов системи за навантаженим і ненавантаженим резервами. Визначимо суттєві особливості цього завдання.
Маємо систему з навантаженим резервом і з кількістю резервних елементів k. Якщо всі елементи мають експоненціальний закон розподілу відмов, то . Згідно з цим:
. (24.3)
Якщо позначимо – інтенсивність відмов системи з навантаженим резервом, то значення опосередкованого часу роботи такої системи можна вирахувати так:
. (24.4)
Розглянемо іншу систему, яка складається із k резервних ФЕ, працюють в навантаженому режимі. Передбачаємо, що відмови елементів незалежні і характеристика імовірності відмов кожного із елементів має експоненціальний закон: . В цій ситуації:
, (24.5)
де – інтенсивність відмов системи з навантаженим резервом.
Порівнюючи співвідношення (4) і (3), можна зробити висновок про переваги в експлуатації ненавантаженого резерву перед навантаженим. Якщо припустити, що в зазначених системах однакова кількість елементів з рівним значенням інтенсивності відмов, тоді неважко побачити, що . Отже:
, (24.6)
З практичного боку, кожна система у своїй структурі має певну кількість перемикачів. Тому, розглянемо, як розрахувати надійність системи з перемикачем для двох варіантів: перемикач послідовно вмикає всі резервні елементи і кожний із резервних елементів має свій перемикач.
Для першого варіанта будемо передбачати: задано імовірності безвідмовної роботи елементів як основного P0(t), так і резервного і-го елементу Pі(t), а також імовірність перемикача PП(t). Для визначення імовірності безвідмовної роботи системи з перемикачем можна використати формулу повної імовірності. Позначимо: P(t) = P; P0(t) = P0 і Pі(t) = Pі.
Тоді
. (24.7)
Із формули (24.7) випливає, що відмови усіх елементів мають незалежний характер.
Розглядаючи другий варіант підключення перемикача, передбачаємо, що відмови перемикачів і елементів відбуваються незалежно. Умовно система розбивається на підсистеми, які складаються з послідовно з’єднаних резервних елементів і перемикача (одного або більше). Надійність кожної із таких підсистем позначимо P′і, надійність перемикача PПі і надійність резервних елементів Pі. Враховуючи позначення і використовуючи формулу повної імовірності, зазначаємо, що рівень надійності зазначеної системи може бути розрахований:
, (24.8)
де Pp – надійність резерва із k елементів, .
З урахуванням отриманого:
. (24.9)
Якщо надійність усіх резервних елементів позначити як , то рівняння (9) спрощується
. (24.10)
Визначимо особливості резервування. Якщо в системі резервуються окремі елементи або їх групи, то таке резервування називається роздільним. Якщо об’єкт резервується у цілому, то такий вид резервування називається загальним резервуванням.
Але, як свідчить досвід експлуатації, збільшення масштабу резервування призводить до зменшення рівня надійності всієї системи.