Реферат по предмету "Теория систем управления"

Узнать цену реферата по вашей теме


Расчет структурной надёжности системы (Вариант 11)

Федеральное агентство по образованию
Новомосковский институт (филиал)
Государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Российский химико-технологический университет
имени Д.И. Менделеева»
 
 
 
 
Кафедра: ВТИТ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Расчётное задание по предмету
«Надёжность, эргономика и качество АСОИУ»
«Расчет структурной надёжности системы»
 
 
 
 
 
 
Группа: АС-06-3
Студент: Пугачёв П.А.
Преподаватель: Прохоров В.С.
Выполнение:     
Защита:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Новомосковск
2010
1 Задание
 
По структурной схеме надежности технической системы в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы /> и значениям интенсивностей отказов ее элементов /> требуется:
1. Построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 — 0.2.
2. Определить />  — процентную наработку технической системы.
3. Обеспечить увеличение />  — процентной наработки не менее, чем в 1.5 раза за счет:
а) повышения надежности элементов;
б) структурного резервирования элементов системы.
Все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации (простейший поток отказов). Резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется идентичными по надежности резервными элементами или группами элементов. Переключатели при резервировании считаются идеальными.
На схемах m элементов, обведённых пунктиром, являются функционально необходимыми из n параллельных ветвей.
 
/>
 

№ вар.
/>, %
Интенсивность отказов элементов, />
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11
95
0,1
5,0
1,0
5,0
10,0
5,0
1,0
0,2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 Расчеты
 
Упрощаем исходную схему. Элементы 2, 3, 4, 5 и 6 образуют мостиковую схему. Заменим их на элемент A. Вероятность безотказной работы элемента Aопределяется по теореме разложения:
/>
Учитывая, что p2=p3 =p5=p6, получаем:
/>
Элементы 7-8 соединены параллельно. Заменяем элементы 7-8 на элемент B.
По условию, интенсивности отказов элементов 7-8 равны. Следовательно, вероятность безотказной работы элемента B определяется по формуле:
/>
Элементы 9-11 также соединены параллельно. Заменим их на элемент C. Интенсивности отказов элементов 9-10 также равны, поэтому вероятность безотказной работы элемента Cопределяется по формуле:
/>
Элементы 12, 13 и 14 образуют соединение «2 из 3». Интенсивность отказов этих элементов равна. Следовательно, для определения вероятности безотказной работы можно воспользоваться комбинаторным методом:
/>
После замены элементов структурная схема системы примет вид:
/>
Элементы 1, A, B, C, Dи 15 соединены последовательно, следовательно, вероятность безотказной работы все системы определяется по формуле:
/>
Согласно расчетам в Microsoft Excel и исходным данным наименее надежными элементами являются 7-8, 2-3, 5-6 и 9-10.
Наработку необходимо увеличить с γ=0,018342*106 ч. до 0,027513*106 ч.
Повышение надежности системы можно провести двумя способами:
1)      Заменой малонадежных элементов на более надежные.
2)      Структурным резервированием элементов.
Первый способ
Заменяем элементы 7-8, имеющие λ=10*10-6 1/ч, на элементы с λ=5*10-6 1/ч; элементы 2-3, 5-6 и 9-10 с λ=5*10-6 1/ч на элементы с λ=3*10-6 1/ч. Новые значения рассчитаны в Excel.
При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,899281 до 0,960344.
Второй способ
Используем постоянно включенный резерв. Подключаем параллельно дополнительные элементы:
/>
При этом увеличивается вероятность безотказной работы квазиэлементов B и C. Новые значения рассчитаны в Excel.
При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,899281 до 0,95307.
 
 


Расчет вероятности безотказной работы системы
Элемент
/>
Наработка/> 
 
 
0,01
0,03
0,05
0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,018342
0,027513
Исходная система
1
0,1
0,999
0,997004
0,995012
0,993024
0,99104
0,98906
0,987084
0,985112
0,998167
0,997252
2, 3, 5, 6, 9, 10, 11
5
0,951229
0,860708
0,778801
0,704688
0,637628
0,57695
0,522046
0,472367
0,91237
0,871478
4, 12, 13, 14
1
0,99005
0,970446
0,951229
0,932394
0,913931
0,895834
0,878095
0,860708
0,981825
0,972862
7, 8
10
0,904837
0,740818
0,606531
0,496585
0,40657
0,332871
0,272532
0,22313
0,832419
0,759475
15
0,2
0,998002
0,994018
0,99005
0,986098
0,982161
0,97824
0,974335
0,970446
0,996338
0,994513
A
-
0,995206
0,960722
0,901641
0,827332
0,745426
0,661677
0,580126
0,503406
0,984469
0,966556
B
-
0,990944
0,932825
0,845182
0,746574
0,64784
0,554939
0,47079
0,396473
0,971917
0,942147
C
-
0,999884
0,997297
0,989177
0,974246
0,952416
0,924286
0,890816
0,853108
0,999327
0,997877
D
-
0,999705
0,997431
0,993096
0,986906
0,979052
0,969709
0,959041
0,947198
0,999021
0,997831
P
 
0,982835
0,88348
0,737454
0,581536
0,438308
0,318425
0,224407
0,154182
0,95
0,899281
Повышение надежности заменой малонадежных элементов
(2, 3, 5, 6, 9, 10, 11)'
3
0,970446
0,913931
0,860708
0,810584
0,763379
0,718924
0,677057
0,637628
0,946461
0,920776
(7, 8)'
5
0,951229
0,860708
0,778801
0,704688
0,637628
0,57695
0,522046
0,472367
0,91237
0,871478
A'
-
0,998237
0,984873
0,96017
0,926343
0,88554
0,839727
0,790636
0,739743
0,994182
0,987198
B'
-
0,997621
0,980598
0,951071
0,912791
0,868687
0,821029
0,77156
0,721603
0,992321
0,983482
C'
-
0,999974


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.