45

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Для служебного пользования !

С кафедры не уносить !

ЛЕКЦИИ

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ЭС

Преподаватель:

к.т.н., доц. каф. ПКС

Бондаренко И.Б.

Санкт-Петербург

2007

Содержание

§1. Понятие ЭС, назначение, классификация...……...……………...……	3
§2. Качество сложной системы……………………………………………...	4
§3. Жизненный цикл сложной системы…………………………………...	5
§4. Структуры конструкции ЭС и их математические модели..….……	6
§5. Параметры конструкции ЭС и отклонение параметров…...……….	8
§6. Конструкция ЭС и ее характерные черты…………………………….	12
§7. Воздействия на конструкцию ЭС…………………………...………….	13
§8. Конструирование ЭС………………………………………….………….	13
§9. Модели и моделирование как основы оптимизации...……………..	14
§10. Математическая формулировка задачи оптимального проектирования……………………………………………………………….	16
§11. Целевая функция………………………………………………………..	17
§12. Методы решения задач оптимального проектирования. Классификация………………………………….……………………….……	18
§13. Методы оптимизации, основанные на классической математике…………………………………………………………………….	19
§14. Нелинейное программирование……………………………………….	21
§15. Надежность. Основные понятия………………………………………	28
§16. Показатели надежности невосстанавливаемых элементов и систем…………………………………………………………………………..	30
§17. Основные законы надежности………………………………………...	31
§18. Классификация аппаратуры по требованиям к надежности……..	33
§19. Факторы, влияющие на надежность ЭС…………………………...	33
§20. Обеспечение надежности резервированием ЭС………...…………...	34
§21. Общие принципы обеспечения надежности…………...…………….	36
§22. Расчеты надежности ЭС………………………………………..………	37
§23. Методы прогнозирования состояния и качества ЭС…….…………	39
§24. Показатели качества прогнозирования...……………………………	41

§1. Понятие эс, назначение, классификация

ЭС (электронные средства) – класс электронных устройств, который способен передавать, принимать, хранить, обрабатывать и выводить некоторую информацию с помощью вычислительных и логических операций по определённым алгоритмам и программам.

Назначение ЭС:

Служит для интенсификации выполняемых работ, повышения скорости и точности решения научно-исследовательских задач, контроля, управления техническими процессами и т.п.

Классификация ЭС:

1) по виду исполнения:

- наземные;

- бортовые;

2) по области применения:

- общетехнические;

- бытовые;

- специальные;

- самолетные;

- корабельные;

- космические:

3) по конструктивному исполнению:

- стационарные;

- перевозимые;

- носимые;

4) по принципу действия:

- цифровые;

- аналоговые;

- аналого-цифровые;

5) по назначению:

- универсальные;

- управляющие;

- контрольные;

6) по элементной базе:

- на дискретных полупроводниковых приборах;

- на интегральных микросхемах (ИМС);

- на больших интегральных схемах (БИС);

- на сверхбольших интегральных схемах (СБИС).

функциональность	Комплекс					надежность
	Система
	Прибор
	Блок
	Функциональный узел

Комплекс – самый сложный из элементов. Совокупность систем, объединенных общим замыслом для решения определенного круга задач.

Отдельные системы, входящие в комплекс, могут находиться на большом расстоянии друг от друга.

§2. Качество сложной системы

Особенности сложных технических систем (ТС):

Сложная система – система, обладающая некоторыми свойствами:

1. большое число взаимосвязанных элементов, узлов и деталей,

2. большое число внутренних и внешних связей,

3. взаимодействие системы с окружающей средой и человеком-оператором (снижается надежность, точность, а следовательно происходит разрушение аппаратуры),

4. иерархичность структуры (взаимоподчиненность),

5. стохастический характер поведения системы (случайный, непредсказуемый),

6. изменчивость системы во времени (старение, сбои).

Совокупность взаимосвязанных сложных систем представляет собой большую систему.

Качество системы – совокупность свойств, определяющих степень пригодности системы для использования ее по назначению.

Техническое качество – некоторая совокупность количественных показателей системы, которая отвечает определенным требованиям технических условий, (то, насколько аппаратура хорошо выполняет свои функции), благодаря чему система может быть использована по назначению.

Характеристики качества - показатели свойств изделия ,которые проявляются в полной мере при эксплуатации. Достижение конкретного уровня качества изделия связано с воздействием на свойства, что осуществимо при их количественной оценке.

Под оценкой качества системы понимают получение количественных оценок, дающих представление о том, насколько хорошо ее аппаратные и программные компоненты выполняют ту работу, для которой они предназначены.

K=F (Надежность; ТТХ; Дизайн, Фирма, Страна)

Количественная оценка качества необходима для того, чтобы при проектировании ее можно было учесть или оптимизировать.

Потребность в таких оценках качества существует, начиная с ранней стадии проектирования вплоть до ее изготовления и повседневной эксплуатации.

Конечная цель работ по оценке качества – устранение тех недостатков, которые появляются из-за того, что разработчики не могут заранее предугадать все последствия принимаемых ими решений.

Для сложных ТС показателями качества являются:

1. технические (чувствительность, коэффициент усиления и т.д.),

2. аппаратурные (масса, габариты, потребляемая мощность и т.д.),

3. структурные (сложность, избыточность, уровень стандартизации и унификации и т.д.),

4. эксплуатационные (надежность (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, живучесть), обслуживаемость, помехоустойчивость и т.д.).

Для повышения качества сложных систем необходимо внедрение комплексных систем управления качеством.

Качество можно улучшить в значительной степени, если прогнозировать его на ранних стадиях проектирования.