- •Министерство образования российской федерации
- •Волгоград Оглавление
- •Введение
- •Основные понятия теории надежности
- •1.1. Виды отказов объектов.
- •1.2. Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •1.3. Законы распределения отказов
- •2. Методы расчета надежности систем различных типов
- •2.1. Расчеты надежности неремонтируемых систем по последовательно – параллельным логическим схемам
- •В) Расчетные формулы
- •Поэтому интенсивность отказов системы из n элементов
- •Г) Коэффициентный способ расчета
- •И) Логико-вероятностный метод расчета надежности систем
- •3. Особенности оценки надежности автоматизированных систем управления
- •3.1. Асу промышленного типа. Проблема надежности.
- •Связь между эффективностью и надёжностью асу.
- •Проблемы надёжности асу.
- •Надёжность комплектующих изделий.
- •Дестабилизирующие процессы и классификация отказов.
- •3.2. Формализованное описание структур асу.
- •Виды соединения элементов.
- •3.3. Характеристики и показатели надёжности асу.
- •3.4. Методы исследования и оценки надежности асу
- •4. Оценка надежности программ цифровых эвм
- •4.1. Особенности оценки надежности программ
- •4.2. Оценка безотказности программ по наработке
- •4.3. Оценка готовности программ
- •5. Экономическая эффективность и надежность асу
- •5.1. Показатели экономической эффективности промышленных объектов. Экономические критерии оптимизации технических решений
- •5.2. Расчет показателей экономической эффективности с учетом надежности.
- •Далее, в соответствии с формулой (5.39) определяем:
- •5.3. Оптимизация надежности по экономическим критериям
- •Один из возможных частных критериев — критерий максимума годовой прибыли
- •5.4. Особенности оценки экономической эффективности и оптимизации надежности технологических комплексов
- •6. Оценка надежности и эффективности функционирования асу методом статистического моделирования на эвм
- •6.1. Сущность, достоинства и недостатки метода моделирования
- •6.2. Формирование случайных величин с различными законами распределения и оценка точности результатов моделирования.
- •6.3. Основные этапы подготовки и решения задач оценки надежности и эффективности асу на эвм
Проблемы надёжности асу.
Существует ряд государственных и ведомственных документов, разработаны также методы исследования, оценки и повышения надёжности сложных систем.
Выделим три основные причины слабой прработки вопросов надёжности при создании автоматизированных систем:
Основная задача: создание и прмышленное внедрение максимального количества систем. При этом вопросы эффективности надёжности остаются на втором плане.
Отсутствие стандартов по надёжности АСУ. ГОСТ 171994 – 71 и ГОСТ 17195 – 71 лишь в малой степени затрагивают вопросы надёжности.
При современном размахе разработок АСУ службы надёжности и проектных институтов не в состоянии выполнить необходимые работы и основной их объём падает на
инженеров разработчиков АСУ, которые не обладают достаточной подготовкой и опытом и не могут квалифицировано выполнить вычисления и расчёты.
Важнейшей задачей является бъединение всех работ по проблеме надёжности АСУ, выработка единой политики и создание едоного координоционного плана работ и разработки комплекса нормативно технических и методических документов по надёжности АСУ.
Надёжность комплектующих изделий.
Выделяют три основные задачи:
Установление номенклатур, характеристик и показателей надёжности изделий ГПС, обеспечивающих достаточную полноту информации, необходимой для расчёта надёжности.
Разработка комплекса мероприятий, обеспечивающих достоверность показателей надёжности, указываемых в технической документации на изделия ГПС.
Установление обоснованных норм на значение показателей надёжности всех видов изделий ГПС.
Надёжность включает четыре составляющих:
Безотказность.
Долговечность.
Ремонтопригодность.
Сохраняемость.
Все они связаны с определёнными случайными величинами, имеющими размерность времени.
Т – время безотказной работы.
Тв –время восстановления.
Тд – время до наступления предельного состояния.
Тс – время сохраняемости.
В теории надёжности используются следующие формы задания распределения вероятности случайных величин.
Интегральная функция F(x) – функция надёжности (3.4)
Дифференциальная f(x) – время безотказной работы (3.5)
Обратная интегральная функция G(x)=1 –F(x) (3.6)
Функция интенсивнисти H(x)=f(x)/G(x) (3.7)
В качестве численных показателей:
Тср – среднее время безотказной работы
Тв.ср – среднее время восстановления
Тр.ср – средний ресурс
Тс.ср – среднее время сохраняемости
[ P(tфикс)]
[Fв(tфикс)] – вероятность времени восстановления
[Gр(tфикс)] – вероятность того, что ресурс образца изделия превысит фиксированную величину.
Допустим, что изделия ГПС имеют избыточную структыру, поэтому свойственные им распределения Т являются простыми и определяются взаимодействием физикохимических процессов, протекающих в элементах и деталях.
Тогда мы наблюдаем работоспособность системы.
Работоспособность– есть состояние изделия, в котором оно способно выполнять возложенные на него функции, а его функциональные параметры находятся в заданных пределах.
Отказ изделия можно определить как выход за заданные пределы хотя бы одного из функциональных параметров изделия.
Если функциональные параметры Z1,Z2,…,Zn, то условия работоспособности изделия можно считать:
Ziн ≤ Zi ≤ Ziв ,где i=1,2,…,n (3.8)
Ziн иZiв– нижняя и верхняя граница допуска наi-й функциональный параметр.
x1,x2,…,xN;y1,y2,…,y1K;
Zi =φi(x1,x2,…,xN;y1,y2,…,y1K), гдеi=1,2,…,n(3.9)
φi(x1,x2,…,xN;y1,y2,…,y1K)=Ziн
φi(x1,x2,…,xN;y1,y2,…,y1K)=Ziв (3.10)
Эти уравнения определяют в функциональном пространстве изделия 2nповерхностей – эти поверхности ограничивают некоторую областьD, все точки которой удовлетворяют совокупности неравенств (1.8) и которая называется областью устойчивости.
В формировании ФПИ участвуют ФПЭ – определяют способность изделия противостоять различным внешним нагрузкам: g1,g2,…,gu;h1,h2,…,hS.
Нагрузка не влияет на параметры ФПИ, но является причиной отказа.
Если hi>gi– то происходит отказ.