9. Представление результатов моделирования

Результаты моделирования в расчетно-пояснительной записке представляются в виде графиков переходных процессов, а также импедансно-частотных, адмитансно-частотных, логарифмических амплитудно-частотных и фазовых частотных характеристик.

10. Оценка качества разработанной модели

Исходя из цели исследования, модель должна обеспечить достоверность результатов моделирования, следовательно, должна удовлетворять следующим требованиям:

1. быстродействие;

2. устойчивость;

3. стабильность при действии различных возмущений;

4. обеспечение выходного импеданса согласно требованиям задания к дипломной работе;

5. надежность.

Проведем сравнительную экспертизу вышеперечисленных критериев (таблица 1.3). При проведении экспертизы в качестве экспертов выступали:

1. Мизрах Е. А, к.т.н., профессор;

2. Лукьяненко М.В., зав. кафедрой, к.т.н., профессор;

3. Горяшин Н.Н., к.т.н., доцент

Таблица 1.3

Сравнительная экспертиза критериев

Критерий	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Средний балл	КОВ1
1	20%	5%	10%	11,67%	0,1167
2	20%	30%	30%	26,67%	0,2667
3	20%	20%	20%	20%	0,2000
4	30%	30%	25%	28,33%	0,2833
5	10%	15%	15%	13,33%	0,1333

Сравнительная экспертиза показывает, что наиболее важными критериями являются обеспечение выходного импеданса согласно требованиям ТЗ и устойчивость. Поэтому при расчете и моделировании непрерывных стабилизаторов напряжения этим критериям нужно уделить особое внимание.

11. Расчет надежности

Функциональная схема для расчета надежности имитаторов ПИЭ представлена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Функциональная схема имитатора ПИЭ

Используемые условные обозначения:

• Magnetec – источник напряжения постоянного тока Magnetec;

• УСиК – устройство сравнения и коррекции;

• УМ – усилитель мощности;

• ФП – функциональный преобразователь.

Расчет надежности произведен при следующих допущениях:

• отказы элементов являются случайными и независимыми событиями;

• учитываются только элементы, входящие в основную функциональную схему работы изделия;

• вероятность отказа работы элементов изменяется по экспоненциальному закону, то есть опасность отказов не зависит от времени;

• учет влияния условий работы производится приближенно;

• параметрические отказы отдельно не учитываются.

В схемах используется блок питания постоянного тока Magnetec. В паспорте изделия приведена интенсивность отказов . Для питания операционных усилителей используются в каждой схеме два разнополярных источника 12 В LX5-12V-IP, время работы которых 85000 ч.

Произведем расчет надежности исследуемых схем:

Перечень элементов и характеристики их надежности для схемы ОЭ сведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Элементы схемы с нагрузкой в цепи коллектора

Функциональный блок	Наименование элемента	Количество элементов , шт	Опасность отказов ,	Опасность отказов группы элементов ,
Усилитель напряжения	Резистор	3	0,043	0,129
	Транзистор биполярный	2	0,2	0,4
Устройство сравнения и коррекции	Резистор	13	0,043	0,559
	Усилитель операционный	2	0,013	0,026
	Кондесатор	2	0,15	0,3
Усилитель мощности (4шт)	Резистор	33	0,043	1,419
	Транзистор биполярный	16	0,2	3,2
Источники питания	Magnetec	1	6,6	6,6
	LX5-12V-IP	2	11,76	23,52

На основании вышеперечисленных исходных данных, возможно найти основные показатели надежности:

1. Опасность отказов согласно структуре:

2. Средняя наработка объекта до отказа:

3. Среднее время восстановления объекта.

Схема представляет собой модульную систему. Предполагается, что в комплект поставки входит набор основных запасных модулей. Ремонт в большинстве случаев сводится к замене неисправного модуля. Из практического опыта эксплуатации среднее время восстановления объекта равно

4. Интенсивность восстановления объекта:

5. Коэффициент готовности:

6. Коэффициент простоя:

7. Нестационарный коэффициент готовности для времени в случае, когда в момент времени объект находится в состоянии работоспособности:

8. Нестационарный коэффициент простоя для того же случая:

9. Коэффициент оперативной готовности для :

10. Нестационарный коэффициент оперативной готовности для интервала времени :

Перечень элементов и характеристики их надежности для схемы ОК сведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5

Элементы схемы с нагрузкой в цепи эмиттера

Функциональный блок	Наименование элемента	Количество элементов , шт	Опасность отказов ,	Опасность отказов группы элементов ,
Усилитель напряжения	Резистор	3	0,043	0,129
	Транзистор биполярный	2	0,2	0,4
Устройство сравнения и коррекции	Резистор	7	0,043	0,301
	Усилитель операционный	1	0,013	0,013
	Кондесатор	2	0,15	0,3
Усилитель мощности (4шт)	Резистор	32	0,043	1,376
	Транзистор биполярный	16	0,2	3,2
Источники питания	Magnetec	1	6,6	6,6
	LX5-12V-IP	2	11,76	23,52

На основании вышеперечисленных исходных данных, возможно найти основные показатели надежности:

11. Опасность отказов согласно структуре:

12. Средняя наработка объекта до отказа:

13. Среднее время восстановления объекта.

Схема представляет собой модульную систему. Предполагается, что в комплект поставки входит набор основных запасных модулей. Ремонт в большинстве случаев сводится к замене неисправного модуля. Из практического опыта эксплуатации среднее время восстановления объекта равно

14. Интенсивность восстановления объекта:

15. Коэффициент готовности:

16. Коэффициент простоя:

17. Нестационарный коэффициент готовности для времени в случае, когда в момент времени объект находится в состоянии работоспособности:

18. Нестационарный коэффициент простоя для того же случая:

19. Коэффициент оперативной готовности для :

20. Нестационарный коэффициент оперативной готовности для интервала времени :

Полученные показатели надежности полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к подобным системам автоматического управления.