Ольшанский, В.В.

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ростовский военный институт ракетных войск Министерства обороны Российской Федерации»

(РВИ РВ)

------------------------------------------------------------------------------------------------

НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ и СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ

Учебное пособие

Ростов-на-Дону

УДК 62-50-192

Ольшанский, В.В.

Надежность систем и средств управления / В.В. Ольшанский, В.Н. Прокопец, С.В. Мартемьянов. РВИ РВ, 2010. – 111с.: ил. 32.

Учебное пособие представляет собой краткую систематизацию материалов по теории надежности и предназначено для курсантов, обучающихся по специальности “ Управление и информатика в технических системах ”.

Рецензент: д-р техн. наук, проф. В.Ф. Золотухин (РВИ РВ)

© Министерство обороны РФ, 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ... 5

1.1. Проблема надежности в технике. 5

1.2. Основные понятия и определения теории надежности. 6

1.3. Показатели надежности невосстанавливаемых систем.. 12

1.3.1. Вероятность безотказной работы.. 13

1.3.2. Плотность распределения отказов. 15

1.3.3. Интенсивность отказов. 16

1.3.4. Средняя наработка до отказа. 19

1.4. Законы распределения наработки технического объекта до отказа и между отказами. 20

Вопросы для самоконтроля. 30

2. НАДЕЖНОСТЬ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ... 31

2.1. Задание требований по надёжности. 31

2.2. Виды расчетов надежности невосстанавливаемых нерезервированных систем.. 33

2.2.1. Прикидочный расчет надежности. 34

2.2.2. Расчет надёжности при подборе типов элементов. 36

2.2.3. Расчет надёжности при уточнении режимов работы элементов. 36

2.3. Структурные схемы надёжности технических объектов. Резервирование, его виды и способы.. 37

2.4. Расчет надёжности при различных способах структурного резервирования. 44

2.4.1. Определение показателей надежности при постоянном общем резервировании. 44

2.4.2. Определение показателей надежности при постоянном раздельном резервировании. 46

2.4.3. Сравнительная оценка раздельного и общего постоянного резервирования. 47

2.4.4. Определение показателей надежности при резервировании замещением.. 48

Вопросы для самоконтроля. 49

3. НАДЕЖНОСТЬ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ... 50

3.1 Потоки отказов и восстановлений. 50

3.2 Количественные показатели надежности восстанавливаемых систем.. 52

3.2.1 Показатели безотказности. 52

3.2.2 Показатели ремонтопригодности. 55

3.3. Расчет надежности восстанавливаемых нерезервированных систем.. 62

3.4. Расчет надежности восстанавливаемых резервированных систем.. 65

3.5. Способы поддержания заданного уровня надёжности. 72

3.5.1. Факторы, влияющие на надежность. 72

3.5.2.Способы повышения надёжности систем на этапе проектирования и их сравнительный анализ. 73

3.5.3. Способы поддержания заданного уровня надёжности и готовности систем.. 75

Вопросы для самоконтроля. 76

4. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ДИСКРЕТНЫХ УСТРОЙСТВ С ВОССТАНАВЛИВАЮЩИМИ ОРГАНАМИ.. 78

4.1. Особенности отказов в дискретных устройствах ССУ.. 78

4.2. Восстанавливающие органы дискретных устройств. 79

4.2.1. Основные определения. 79

4.2.2. Коррекция ошибок (отказов) типа ложный "0". 81

4.2.3. Коррекция ошибок (отказов) типа ложная "1". 82

4.2.4. Структурные схемы восстанавливающих органов. 84

4.3. Оценка надёжности дискретных устройств с ВО.. 86

4.3.1. Определение вероятности возникновения на выходе ВО отказа по "0". 86

4.3.2. Определение вероятности возникновения на выходе ВО отказа по "1". 88

4.3.3. Определение вероятности безотказной работы.. 88

Вопросы для самоконтроля. 89

5. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СТАТИСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА НАДЁЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ... 91

5.1. Определение статистических значений показателей надежности систем по данным испытаний на надёжность и по статистическим данным о надёжности. 91

5.2. Применение метода статистических испытаний для анализа надёжности сложных систем.. 94

5.2.1. Метод статистических испытаний. 94

5.2.2. Сущность МСИ и реализации на ЭВМ случайного эксперимента. 96

5.2.3. Разыгрывание дискретной случайной величины.. 99

5.2.4. Разыгрывание непрерывной случайной величин. 100

5.2.5. Определение необходимого числа реализации в имитационном эксперименте. 102

5.3. Типовые моделирующие алгоритмы.. 103

Вопросы для самоконтроля. 107

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 108

Библиографический список. 109

ВВЕДЕНИЕ

Проблема надежности является ключевой проблемой в разви­тии техники на протяжении многих лет. Особенно возросла роль надежности в последние годы в связи с созданием сложных техни­ческих систем. Появление и развитие АСУ требует тщательной проработки вопросов надежности, начиная от проектирования и производства систем и кончая их испытаниями и эксплуатацией.

Решение ряда важных вопросов проектирования, производства и эксплуатации АСУ (выбор структуры и рационального резервиро­вания; организация системы контроля и профилактики; решение вопросов технологии производства и производственного контроля; проектирование системы снабжения запасными изделиями; органи­зация испытаний системы) невозможно или крайне затруднено без использования рекомендаций теории надежности.

Существующие традиционные методы анализа и оценки надеж­ности изделий, ориентированные на простые изделия, не могут в полной мере удовлетворять потребности анализа надежности больших систем. Необходимо развитие методов оценки, анализа и обеспечения надежности АСУ с учетом их специфики (возможность перестроения структуры, сохранение работоспособности при частич­ных отказах за счет структурной избыточности и т. д.). Поэтому становятся актуальными вопросы подготовки специалистов, обла­дающих знаниями и навыками работы в области анализа и обеспе­чения надежности АСУ.

Данное учебное пособие написано в соответствии с учебной программой курса, читаемого авторами на протяжении ряда лет в Ростовском военном институте ракетных войск, и, несомненно, будет содействовать повышению качества подготовки курсантов обучающихся по специальности “ Управление и информатика в технических системах ”. Оно содержит материал, отражающий современный уровень развития теории и практики надежности.

Дата добавления: 2015-09-05