Разделы презентаций


Лекция 5 Расчет систем на надёжность

Содержание

Рассчитать систему на надёжность – это значит определить одну или несколько характеристик надёжности. На выбор метода оценки влияют следующие факторыэтап разработки системы (проектирование, создание, эксплуатация)характер отказа элементов (внезапные, постепенные, перемежающиеся)способ соединения

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция 5 Расчет систем на надёжность

Лекция 5  Расчет систем  на надёжность

Слайд 2Рассчитать систему на надёжность – это значит определить одну или

несколько характеристик надёжности.
На выбор метода оценки влияют следующие факторы
этап

разработки системы (проектирование, создание, эксплуатация)
характер отказа элементов (внезапные, постепенные, перемежающиеся)
способ соединения элементов в системе (основное и резервное)
вид закона распределений времени безотказной работы (нормальное, экспоненциальное, и др.)
режим работы элементов системы (непрерывный, периодический, одноразовый)
восстанавливаемость объекта
способ анализа объекта (структурный или функциональный)
класс системы и др.
Рассчитать систему на надёжность – это значит определить одну или несколько характеристик надёжности. На выбор метода оценки

Слайд 3Элементная надёжность − это надёжность системы, обусловленная надёжностью составляющих ее

элементов
Функциональная надёжность − это надёжность выполнения системой заданных функций
Аппаратная надежность

– надежность аппаратной части системы
Программная надежность − надежность аппаратной части системы
Структурная надежность − обусловленная надёжностью составляющих систему элементов и способом соединения элементов в систему (последовательный или параллельный)

Виды надежности

Элементная надёжность − это надёжность системы, обусловленная надёжностью составляющих ее элементовФункциональная надёжность − это надёжность выполнения системой

Слайд 4Расчёт надёжности при основном соединении элементов в систему Основным (последовательным) соединением

элементов в систему называется такое соединение, при котором отказ системы

наступает в случае отказа любого из элементов системы.
Расчёт надёжности при основном соединении элементов в систему  Основным (последовательным) соединением элементов в систему называется такое

Слайд 5Вероятность безотказной работы в этом случае, при условии, что отказы

элементов независимы
- ВБР i- го элемента

Вероятность безотказной работы в этом случае, при условии, что отказы элементов независимы- ВБР i- го элемента

Слайд 6Если поток отказов принимается стационарным, то
- интенсивность отказа i- го

элемента
Интенсивность отказа всей системы:

Если поток отказов принимается стационарным, то - интенсивность отказа i- го элементаИнтенсивность отказа всей системы:

Слайд 7 Средняя наработка до отказа

Средняя наработка до отказа

Слайд 8Резервирование может быть следующим:
Структурное резервирование, иногда называемое аппаратурным (элементным, схемным),

предусматривает применение резервных элементов структуры объекта.
Временное резервирование – использование

резервов времени. Предполагается, что на выполнение объектом необходимой работы отводится время, заведомо большее минимально необходимого.
Информационное резервирование – резервирование с применением избыточности информации.
Функциональное резервирование – резервирование, при котором заданная функция может выполняться различными способами и техническими средствами.
Нагрузочное резервирование – это резервирование с применением нагрузочных резервов.
Резервирование может быть следующим:Структурное резервирование, иногда называемое аппаратурным (элементным, схемным), предусматривает применение резервных элементов структуры объекта. Временное

Слайд 9Перечисленные виды резервирования могут быть применены либо к системе в

целом, либо к отдельным элементам системы или к их группам.
В

первом случае резервирование называется общим.
Во втором – раздельным.
Сочетание различных видов резервирования в одном и том же объекте называется смешанным .
Перечисленные виды резервирования могут быть применены либо к системе в целом, либо к отдельным элементам системы или

Слайд 10Расчёт надёжности резервированных систем
Общее резервирование с постоянно включенным резервом
Допущения:
отказы элементов

описываются простейшим потоком отказов;
резервируемые и резервные элементы равнонадёжны

Расчёт надёжности резервированных систем Общее резервирование с постоянно включенным резервомДопущения:отказы элементов описываются простейшим потоком отказов;резервируемые и резервные

Слайд 11ВБР системы без резервирования при независимых отказах:
Вероятность отказа

ВБР системы без резервирования при независимых отказах: Вероятность отказа

Слайд 12Вероятность отказа системы с общим резервированием
В случае равенства отказа основной

и резервной систем:

Вероятность отказа системы с общим резервированиемВ случае равенства отказа основной и резервной систем:

Слайд 13Если
где

Еслигде

Слайд 14Система состоит из 12600 однотипных элементов, отказ каждого из которых

ведёт к отказу системы. Средняя интенсивность отказов элементов равна
Определить

среднюю наработку до отказа и вероятность безотказной работы в течении 50 ч.

Решение:

Система состоит из 12600 однотипных элементов, отказ каждого из которых ведёт к отказу системы. Средняя интенсивность отказов

Слайд 15Логико-вероятностные методы расчёта резервированных систем
Суть логико-вероятностных методов расчёта надёжности состоит

в описании схемы системы с помощью аппарата математической логики с

последующим использованием теории вероятностей при определении характеристик надёжности.

Последовательность логико-вероятностного метода расчёта надёжности систем следующая:
Словесная формулировка условий работоспособности системы.
Составление логической функции работоспособности.
Минимизация логической функции и приведение к бесповторной форме.
Арифметизация логической функции
Замена событий (высказываний) их вероятностями.
Расчёт надёжности.

Логико-вероятностные методы расчёта резервированных системСуть логико-вероятностных методов расчёта надёжности состоит в описании схемы системы с помощью аппарата

Слайд 16По полученным статистическим результатам рассчитать интенсивность отказов каждого элемента системы.
Рассчитать

вероятность безотказной работы (ВБР) каждого элемента с помощью экспоненциального закона

распределения
Построить структурную схему тестируемой ИС

По полученным статистическим результатам рассчитать интенсивность отказов каждого элемента системы.Рассчитать вероятность безотказной работы (ВБР) каждого элемента с

Слайд 17Пример 1
Имеем информационную систему, состоящую из четырех модулей:
Х1 – модуль

ввода данных
Х2 – модуль обработки данных
Х3 – модуль обработки данных
Х4

– модуль вывода данных
Провести оценку структурной надежности системы
(Рассчитать вероятность безотказной работы (ВБР) системы.)
Пример 1Имеем информационную систему, состоящую из четырех модулей:Х1 – модуль ввода данныхХ2 – модуль обработки данныхХ3 –

Слайд 18Проведем тестирование системы
Т0= 9.00 (09.04.2020)

Ток=18.00
Проведем тестирование системыТ0= 9.00 (09.04.2020)

Слайд 192. Выполним оценку интенсивностей отказа и ВБР каждого элемента:
Т=9 час
Х1:

n=2; =2 час, λ=1,

Р1=1,33∙10-4
Х2: n=2; =3,5 час, λ=0,57, Р2=0,006
Х3: n=2; =6 час, λ=0,33, Р3=0,05
Х4: n=2; =7,25 час, λ=0,28, Р4=0,08
2. Выполним оценку интенсивностей отказа и ВБР каждого элемента:Т=9 часХ1: n=2; =2 час,

Слайд 203. Составим структурную схему системы:
4. Сформулируем условие работоспособности системы:

F=Х1Х2Х4

˅Х1Х3Х4˅Х1Х2Х3Х4
5. Минимизируем логическую функцию

F = X1X4(X2˅X3)

3. Составим структурную схему системы:4. Сформулируем условие работоспособности системы: F=Х1Х2Х4 ˅Х1Х3Х4˅Х1Х2Х3Х45. Минимизируем логическую функциюF = X1X4(X2˅X3)

Слайд 216. Арифметизируем полученное выражение

Fa=X1X4(X2+X3-X2X3)
Заменяем события соответствующими им вероятностями

P=

P1P4(P2+P3-P2P3)
8. Проводим количественную оценку ВБР

P=1,33∙10-4∙0,08∙(0,006+0, 05-0,006∙0, 05)=6∙10-7

6. Арифметизируем полученное выражениеFa=X1X4(X2+X3-X2X3)Заменяем события соответствующими им вероятностями  P= P1P4(P2+P3-P2P3)8. Проводим количественную оценку ВБРP=1,33∙10-4∙0,08∙(0,006+0, 05-0,006∙0, 05)=6∙10-7

Слайд 22Пример 2
Провести оценку структурной надежности системы
(Рассчитать вероятность безотказной работы (ВБР)

системы), имеющей следующую структуру.
F = Y1∙Y2
P=P1∙P2

Пример 2Провести оценку структурной надежности системы(Рассчитать вероятность безотказной работы (ВБР) системы), имеющей следующую структуру. F = Y1∙Y2

Слайд 23Y1=X5˅X6˅X7
2. Y2 = X1X4(X2˅X3)
Y2a = X1X4(X2+X3-X2X3
P2= Px1Px4∙(Px2+Px3-Px2Px3)
P=P1∙P2
Подставить численные значения

и вычислить ВБР

Y1=X5˅X6˅X72. Y2 = X1X4(X2˅X3)Y2a = X1X4(X2+X3-X2X3P2= Px1Px4∙(Px2+Px3-Px2Px3) P=P1∙P2Подставить численные значения и вычислить ВБР

Слайд 24Более сложные структурные схемы
Схема 1. Мостовая (мостиковая)схема
Стрелки на схеме показывают

возможные направления прохождения сигнала.

Более сложные структурные схемыСхема 1. Мостовая (мостиковая)схемаСтрелки на схеме показывают возможные направления прохождения сигнала.

Слайд 25Исходную мостовую схему (схема 1) можно представить в виде параллельно-последовательной

структуры.
Схема 2. Замещающая структура для схемы 1

Исходную мостовую схему (схема 1) можно представить в виде параллельно-последовательной структуры.Схема 2. Замещающая структура для схемы 1

Слайд 26Схема 3. Усложненная мостиковая схема

Схема 3. Усложненная мостиковая схема

Слайд 27Необходимо преобразовать Схему 2 в параллельно-последовательную структуру, для чего применить

метод:
Разложение структуры по базовому элементу
В сложной структуре выбирают базовый элемент

или группу базовых элементов, которые не позволяют осуществить переход к параллельно-последовательной структуре.
Для выбранных элементов делают следующие допущения:
Базовый элемент находится в работоспособном состоянии на всем рассматриваемом отрезке времени. Вероятность безотказной работы P(t)=1.Такой элемент в структурной схеме может быть заменен «перемычкой».
Базовый элемент находится в неработоспособном состоянии на всем рассматриваемом отрезке времени. Вероятность безотказной работы P(t)=0. Такой элемент из структурной схемы может быть исключен
Необходимо преобразовать Схему 2 в параллельно-последовательную структуру, для чего применить метод:Разложение структуры по базовому элементуВ сложной структуре

Слайд 28Таким образом, исходная схема надежности преобразуется в две новых:
Схема 3
Схема

4
Далее производится расчет вероятности безотказной работы для каждой схемы и

суммирование результатов
Таким образом, исходная схема надежности преобразуется в две новых:Схема 3Схема 4Далее производится расчет вероятности безотказной работы для

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика