- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский военный институт ракетных войск Министерства обороны Российской Федерации»
- •Надежность систем и средств управления
- •Введение
- •1. Количественные показатели надежности автоматизированных систем
- •1.1. Проблема надежности в технике
- •1.2. Основные понятия и определения теории надежности
- •1.3. Показатели надежности невосстанавливаемых систем
- •1.3.1. Вероятность безотказной работы Вероятностное определение
- •Статистическое определение
- •1.3.2. Плотность распределения отказов
- •Статистическое определение
- •1.3.4. Средняя наработка до отказа Вероятностное определение
- •Статистическое определение
- •1.4. Законы распределения наработки технического объекта до отказа и между отказами
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Надежность невосстанавливаемых систем
- •2.1. Задание требований по надёжности
- •2.2. Виды расчетов надежности невосстанавливаемых нерезервированных систем
- •2.2.1. Прикидочный расчет надежности
- •2.2.2. Расчет надёжности при подборе типов элементов
- •2.2.3. Расчет надёжности при уточнении режимов работы элементов
- •2.3. Структурные схемы надёжности технических объектов. Резервирование, его виды и способы
- •2.4. Расчет надёжности при различных способах структурного резервирования
- •2.4.1. Определение показателей надежности при постоянном общем резервировании
- •2.4.2. Определение показателей надежности при постоянном раздельном резервировании
- •2.4.3. Сравнительная оценка раздельного и общего постоянного резервирования
- •Тобщ £ max (t1,t/1) .
- •Тобщ £ max (t2,t/2) .
- •2.4.4. Определение показателей надежности при резервировании замещением
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Надежность восстанавливаемых систем
- •3.1 Потоки отказов и восстановлений
- •3.2 Количественные показатели надежности восстанавливаемых систем
- •3.2.1 Показатели безотказности
- •3.2.2 Показатели ремонтопригодности
- •3.2.3 Комплексные показатели
- •3.3. Расчет надежности восстанавливаемых нерезервированных систем
- •3.4. Расчет надежности восстанавливаемых резервированных систем
- •3.5. Способы поддержания заданного уровня надёжности
- •3.5.1. Факторы, влияющие на надежность
- •3.5.2.Способы повышения надёжности систем на этапе проектирования и их сравнительный анализ
- •3.5.3. Способы поддержания заданного уровня надёжности и готовности систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •4. Оценка надежности дискретных устройств с восстанавливающими органами
- •4.1. Особенности отказов в дискретных устройствах ссу
- •4.2. Восстанавливающие органы дискретных устройств
- •4.2.1. Основные определения
- •4.2.2. Коррекция ошибок (отказов) типа ложный "0".
- •4.2.3. Коррекция ошибок (отказов) типа ложная "1"
- •4.2.4. Структурные схемы восстанавливающих органов
- •Восстанавливающий орган
- •Восстанавливающий орган
- •Восстанавливающий орган
- •4.3. Оценка надёжности дискретных устройств с во
- •4.3.1. Определение вероятности возникновения на выходе во отказа по "0"
- •4.3.2. Определение вероятности возникновения на выходе во отказа по "1"
- •4.3.3. Определение вероятности безотказной работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Применение метода статистических испытаний для анализа надёжности сложных систем
- •5.1. Определение статистических значений показателей надежности систем по данным испытаний на надёжность и по статистическим данным о надёжности
- •5.2. Применение метода статистических испытаний для анализа надёжности сложных систем
- •5.2.1. Метод статистических испытаний
- •5.2.2. Сущность мси и реализации на эвм случайного эксперимента
- •5.2.3. Разыгрывание дискретной случайной величины
- •5.2.4. Разыгрывание непрерывной случайной величин
- •5.2.5. Определение необходимого числа реализации в имитационном эксперименте
- •5.3. Типовые моделирующие алгоритмы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Надежность систем и средств управления
2.2.2. Расчет надёжности при подборе типов элементов
Этот вид расчета проводится после разработки принципиальных электрических схем. Целью расчета является определение рационального состава элементов, обеспечивающего необходимые параметры и требуемый уровень надёжности.
Расчет надёжности при подборе типов элементов проводится по интенсивности отказов элементов различных типов и марок с учетом условий их применения. Пересчет интенсивности отказов элементов в нормальных (лабораторных) условиях loi на соответствующие условия применения производится по формуле
li = loi ∙ Kj, (2.3)
где Kj - поправочный коэффициент, учитывающий влияние j-го фактора (вибрации, ударные нагрузки, влажность и т.д.).
В приведенном фрагменте (табл. 2.2) показан пример определения и записи интенсивностей отказов для резисторов. Аналогично записи проводятся и для всех остальных элементов.
Таблица 2.2
|
Наименование, типы и марки элементов |
Обозначение элементов на схеме |
Число элементов Ni, шт |
Интенсивность отказов λоi·106, 1/ч |
Интенсивность отказов λi= λоi· Kj ·106, 1/ч |
Niλi·106, 1/ч |
|
Резисторы: |
|
|
|
|
|
|
МЛТ – 1 |
R1 – R6 |
6 |
1,0 |
2,2 |
13,0 |
|
ОМЛТ – 1 |
R7 – R9 |
3 |
0,5 |
1,1 |
3,3 |
|
ПЭВ |
R10, R11 |
2 |
3,0 |
6,0 |
12,0 |
2.2.3. Расчет надёжности при уточнении режимов работы элементов
Указанный вид расчета проводится, когда основные вопросы конструирования решены, но можно ещё изменять режимы работы элементов. Учет отличия режимов от их номинальных режимов работы значений (коэффициент нагрузки КН = 1, температура 20°С) производится с помощью поправочных коэффициентов
ai = f (KН, T0C). (2.4)
Чтобы получить интенсивность отказов i-го элемента в реальных условиях эксплуатации, необходимо интенсивность отказов этого элемента в номинальном режиме умножить на поправочный коэффициент ai = f (KН, T0C), учитывающий влияние электрической нагрузки и температуры, а также на поправочные коэффициенты, учитывающие влияние других факторов, главным образом механических перегрузок и относительной влажности воздуха.
В табл. 2.3 приведен пример определения и записи интенсивностей отказов для резисторов. Аналогичным образом определяются интенсивности отказов остальных элементов.
Таблица 2.3
|
Наименование, типы и марки элементов |
Обозначение элементов на схеме |
Число элементов, Ni |
Интенсивность отказов λоi·106, 1/ч |
Режим работы |
Поправочный коэффициент, аi |
λi= λоi· Kj· 106, 1/ч |
λi= λi·ai· 106, 1/ч |
Ni· λi ·106, 1/ч | |
|
Коэффициент нагрузки, Кн |
Температура, 0С | ||||||||
|
Резистор: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МЛТ-1 |
R1 – R6 |
6 |
1,00 |
0,20 |
50 |
0,40 |
2,20 |
0,88 |
5,28 |
|
ОМЛТ-0,5 |
R7 – R9 |
3 |
0,50 |
0,80 |
65 |
1,80 |
1,10 |
1,98 |
5,94 |
|
ПЭВ |
R10 -R11 |
2 |
3,00 |
0,20 |
80 |
0,15 |
6,00 |
0,90 |
1,80 |