Введение
Постановка задачи
Глава 1. Основные используемые сведения
1.1. Сведения из теории надежности
1.2. Основные виды соединения элементов
1.3. Методы вычисления ВБР для сложных схем
1.4. Принцип составления структурной схемы надежности
Глава 2. Решение поставленной задачи
2.1. Составление структурной схемы надежности
2.2. Определение ВБР отдельных блоков системы
2.3. Описание алгоритма решения задачи
2.4. Методика расчета требований по наработке на отказ к элементам
системы
Заключение
Список литературы
Задачи, связанные с теорией надежности, возникают во многих областях науки: машиностроение, инженерное дело, информационные технологии и др [1-5]. Некоторые более подробные сведения о применении методов теории надежности представлены в главе 1.
Рассматриваемая в данной работе задача была сформулирована во время прохождения научно-производственной практики в концерне «ЦНИИ «Электроприбор». Задача является актуальной, поскольку она возникла при проектировании современного военно-промышленного комплекса программ освещения обстановки при передвижении подводной лодки.
Целью данной работы является составление методики расчета требований по надежности к компонентам комплекса программ по известной характеристике надежности всего комплекса. Для реализации указанной цели необходимо: провести анализ системы и составить ее структурную схему надежности; изучить различные методы работы со структурными схемами надежности; определить способ решения для отдельных блоков системы; провести расчет требований по надежности; подробно описать алгоритм решения и составить методику решения поставленной задачи.
В первой главе настоящей работы приведены используемые сведения из теории надежности, основные виды соединений элементов и методы работы с ними, а также принципы составления структурной схемы надежности. Проведена проверка эквивалентности разных методов вычисления вероятности безотказной работы для заданной системы.
Вторая глава посвящена описанию решения задачи определения характеристики надежности отдельного объекта по заданной характеристике надежности всей системы. Все этапы решения поясняются схемами, формулами и таблицами. Результаты расчетов для удобства сведены в таблицы. В последнем разделе приведена методика решения поставленной задачи.
Некоторые результаты работы были представлены на Международной конференции аспирантов и студентов «Процессы управления и устойчивость» (CPS’19) 8-12 апреля 2019 г и изложены в статье [6].
Таким образом, задача разработки методики расчета наработки на отказ к компонентам комплекса программ освещения обстановки по заданной наработке на отказ всего комплекса решена.
На первом этапе работы пристальное внимание было уделено изучению теоретических сведений, необходимых для решения поставленной задачи. В частности были рассмотрены и подробно описаны методы работы со сложными структурными схемами надежности, такие как использование таблиц истинности и формулы полной вероятности для вычисления вероятности безотказной работы. При работе с формулой полной вероятности проиллюстрирована важность проведения предварительного анализа системы при выборе «узлового» элемента. Также на примере конкретной структурной схемы надежности продемонстрирована эквивалентность вышеупомянутых подходов.
Далее по структурной схеме функциональных задач составлены структурные схемы надежности отдельно для каждого режима освещения обстановки. По составленным структурным схемам надежности в соответствии с приведенными вспомогательными сведениями составлены вероятности без-отказной работы каждого режима.
Принимая во внимание тот факт, что вероятность безотказной работы системы может быть получена двумя способами, было составлено уравнение для нахождения искомой характеристики надежности отдельных элементов.
Численные расчеты проведены для трех вариантов конфигурации системы. Продемонстрирована важность изучения требований заказчика (с учетом многозначности используемых терминов) и точной формулировки задачи.
Анализ результатов вычислений показал, что наработка на отказ отдельных элементов в значительной степени зависит от выбираемой конфигурации системы и заданной наработки на отказ системы, а также от рассматриваемого времени работы комплекса.
При решении задачи для третьего случая конфигурации системы получено подтверждение корректности метода решения, поскольку численный результат совпал с аналитическим решением, известным для частного случая (последовательного соединения элементов).
В ходе решения задачи составлена методика работы с классом задач, в которых по характеристике надежности всей системы необходимо определить характеристики надежности отдельных элементов системы.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
