Введение 3
1 Вспомогательные сведения 4
1.1 Опасность отказа 4
1.2 Вероятность безотказной работы 5
1.3 Процесс максимальных значений винеровского процесса . . 6
2 Постановка задачи 7
2.1 Процесс регенерации 7
2.2 Процесс функционирования системы 8
2.3 Коэффициент готовности 9
3 Решение задачи 10
3.1 Численное решение 16
Заключение 19
Список литературы
Рассматривается техническая система. Её режим функционирования состоит в чередовании периодов работы и ремонта. При этом ремонт может быть двух типов: профилактический ремонт и ремонт после внезапного отказа. Предполагается, что опасность отказа системы пропорциональна степени износа некоторой детали. Также будем считать, что возможно наблюдение за процессом износа. В данной работе в качестве процесса износа рассматривается кусочно-монотонный процесс - процесс регенерации (при достижении некоторого фиксированного уровня происходит мгновенная за-мена детали, вследствие чего уровень износа становится равен нулю), а на интервалах монотонности - процесс максимальных значений винеровского процесса. Необходимо найти правило, определяющее моменты времени профилактических отключений.
В работе [6] было показано, что в случае монотонного процесса износа оптимальным является отключение системы на профилактический ремонт сразу при достижении процессом уровня b, определяемого из некоторого уравнения. В работе [5] в качестве процесса износа был рассмотрен кусочно-монотонный процесс, на его интервалах монотонности - обращённый гамма процесс. Там же было показано, что в случае немонотонного процесса не всегда оптимально отключать систему при достижении процессом уровня b.Возможны ситуации, когда каждое последующее пересечение этого уровня предпочтительнее предыдущего. В таком случае профилактический ремонт осуществлять нецелесообразно.
Опираясь на теоретические результаты, полученные в [6] для монотонного процесса, и в [5] для немонотонного, работа решает задачу определения режима профилактических отключений технической системы для кусочно монотонного процесса износа, на интервалах монотонности которого рассмотрен процесс максимумов винеровского процесса. Основная трудность задачи состоит в вычислении функционалов Uи V. Однако благодаря тому, что для рассматриваемого процесса справедливо разложение Леви-Хинчина, а параметр разложения f (x) известен, удаётся довести решение до конца.
Численно был найден функционал G, в зависимости от значения которого определяется, существует ли в данном случае оптимальное решение. Также численно был найден уровень b.Удалось показать, что для различных наборов параметров действительно реализуются две альтернативы, в одной из которых оптимальным моментом отключения системы на профилактику является момент первого достижения процессом уровня b, в другой же оптимального момента не существует.
[1] Вентцель А.Д, Курс теории случайных процессов. 2-е изд., доп. - М.: Физматлит, 1996.
[2] Волков И. К, Зуев С. М, Цветкова Г. М. Случайные процессы. / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана,1999.
[3] Гнеденко Б. В, Беляев Ю. К, Соловьёв А. Д. Математические методы в теории надежности: Основные характеристики надежности и их статистический анализ. Изд.2, испр. и доп. URSS. 2013.
[4] Дуб Дж. Л, Вероятностные процессы. М.: ИЛ, 1956.
[5] Расова С. С, Харламов Б. И. Полумарковская модель деградации и задачи надёжности. // В сб. Моделирование и анализ безопасности и риска в сложных системах. СПб.2006.С.404-414.
[6] Харламов Б. И. Оптимальный режим обслуживания системы с наблюдаемой опасностью отказа. //Автоматика и Телемеханика, Наука, М.1998. С. 117-134.
[7] Харламов Б. И. Непрерывные полумарковские процессы. СПб.: Наука, 2001.
[8] Харламов Б. И. О выборе момента начала страхования //Автоматика и Телемеханика. 2003. Вып. 7. С. 134-142.