- •Лекція №1 зміст курсу. Основні поняття та терміни теорії надійності
- •Лекція №2 кількісна оцінка надійності
- •Лекція №3 закони розподілення вімов, що використовуються в теорії надійності
- •1. Дискретні випадкові величини
- •2. Безперервні випадкові величини
- •Лекція №5 оцінка надійності автоматизованих систем управління технологічними процесами
- •Лекція №6 розрахунок надійності невідновлюваних систем на основі теорем складання та множення імовірностей
- •Лекція №7 розрахунок надійності послідовно-паралельних структур (частина 1)
- •Лекція №8 розрахунок надійності послідовно-паралельних структур (частина 2)
- •Лекція №9 розрахунок надійності систем, що допускають відновлення. Загальні відомості щодо резервування
- •Лекція №10 розрахунок надійності систем, що допускають резервування (частина 1)
- •1. Загальне та роздільне резервування
- •2. Резервування заміщенням
- •Лекція №11 розрахунок надійності систем, що допускають резервування (частина 2)
- •1. Ковзаюче резервування
- •2. Резервування релейно-контактних елементів
- •3. Розрахунок надійності апаратури з інформаційним надлишком
- •4. Розрахунок надійності апаратури з часовим резервуванням
- •Лекція №12 загальні положення теорії технічної діагностики. Загальні відомості про розпізнавання та оцінку технічного стану об′єкта
- •Лекція №13 методи розпізнавання технічного стану об′єкта
- •1. Метод Байєса
- •2. Загальні відомості щодо методів статистичних рішень для одного діагностичного параметра
- •3. Метод мінімального ризику
- •Лекція №14 алгоритми пошуку відмов рудникового обладнання. Технічна діагностика обмоток електродвигунів
- •1. Алгоритми пошуку відмов рудникового електроустаткування
- •2. Технічне діагностування обмоток електродвигунів
- •Лекція №15 дефектація короткозамкнених роторів асинхронних двигунів
- •1. Дефектація ротора в зібраному двигуні
- •2. Дефектація обмотки ротора під навантаженням.
- •3. Дефектація ротора при частковому демонтажі двигуна
- •4. Дефектація ротора розібраного асинхронного двигуна
- •Контрольні питання
- •Література
2. Резервування заміщенням
Резервування заміщенням (активне резервування) передбачає використання перемикача для підключення резервних елементів при відмові основних та проведення періодичної діагностики працездатного стану відключених резервних елементів.
Р
озглянемо
випадок загального резервування для
невідновлюваних систем з абсолютно
надійним перемикачем (рис. 10.3). Припустимо,
що при ненавантаженому резерві в робочому
стані знаходиться один елемент
резервованої системи. При відмові
основного елемента на його місце
вмикається резервний елемент, який
працює також протягом випадкового часу
і так далі. Граф станів такої системи
зображено на рис. 10.4, де позначимо:
- кількість елементів, що відмовили до
моменту
;
- загальна кількість елементів системи.
На графі верхнє число відповідає
кількості елементів, що відмовили, тобто
номеру стану системи, нижнє – кількості
справних елементів. Відмова всієї
системи характеризується виконанням
умови
,
тобто число елементів, що відмовили,
дорівнює всіх елементів системи.
Позначимо
імовірність знаходження системи у стані
,
тоді:
(10.18)
З даної
системи рівнянь можна знайти
- імовірність відмови всієї системи:
.
(10.19)
Після
перетворень можна отримати формулу для
оцінки імовірності безвідмовної роботи
всієї системи, що має один основний та
резервних елементів при ненавантаженому
резерві:
.
(10.20)
Імовірність безвідмовної роботи системи, що складається з нерівнонадійних елементів, визначається по формулі:
.
(10.21)
Лекція №11 розрахунок надійності систем, що допускають резервування (частина 2)
1. Ковзаюче резервування
У випадку ковзаючого резервування резервний елемент (група резервних елементів) заміщує будь-який резервний елемент, що відмовив. Припустимо, що система складається з n однотипних послідовно з′єднаних елементів та m резервних елементів, кожен з яких може за допомогою перемикача заміщувати будь-який основний елемент системи, що відмовив (рис. 11.1). Позначимо: - імовірність безвідмовної роботи будь-якого елемента; - імовірність безвідмовної роботи перемикача.
Системи
буде знаходитись у працездатному стані
до тих пір, поки з
елементів функціонують не менше, ніж
елементів. Оскільки використання
резервного елемента зв′язано з
безвідмовною роботою перемикача, то
імовірність безвідмовної роботи
резервного елемента з урахуванням
перемикача становить
.
Якщо
прийняти припущення про абсолютну
надійність перемикача (
=1),
то імовірність безвідмовної роботи
системи з ковзаючим резервуванням
становить:
.
(11.1)
Якщо
система містить тільки один елемент
(
=1),
то
кратне ковзаюче резервування при
безвідмовному перемикачеві співпадає
з випадком ввімкнення
паралельних елементів.
.
(11.2)
Якщо
система складається з двох елементів
(
),
то імовірність безвідмовної роботи при
ковзаючому резервуванні становить:
.
(11.3)
У випадку,
коли для системи з
послідовних елементів передбачено один
резервний (
),
імовірність безвідмовної роботи системи
становить:
.
(11.4)
Я
кщо
система складається з
однотипних послідовних елементів та
резервних елементів в режимі ковзаючого
резервування, то при експоненціальному
законі розподілення часу безвідмовної
роботи основних та резервних елементів
маємо:
,
(11.5)
де - інтенсивність відмов одного елемента.
Середній час безвідмовної роботи такої системи становить:
.
(11.6)
За наявності одного резервного елемента ( =1) маємо:
;
(11.7)
,
(11.8)
де - середнє напрацювання на відмову одного елемента.
Вишраш в середньому часі безвідмовної роботи становить:
.
(11.9)
За наявносіт одного елемента ( =1) маємо:
.
(11.10)
П
ри
,
тобто в реальній системі, що складається
з великої кількості елементів, не можливо
отримати виграш в середньому часі
безвідмовної роботи більше, ніж в 2 рази,
при використанні ковзаючого резервування.
