Курсовая работа по информационным системам и процессам на тему Синтез оптимальной структуры технической системы по обеспечению её надежности

Введение

Резервирование - это способ повышения надёжности технических систем путём включения резервных единиц, способность в случае отказа основного устройства выполнять его функции.
Надежность - это свойство объекта сохранять свои параметры при данных условиях эксплуатации.

Метод решения:
общее резервирование (такое резервирование, при котором параллельно включается идентичное техническое устройство);
Способ включения резерва:
постоянное (резервные элементы соединены с основным в течении всего времени работы, функционируют одновременно с основными элементами);

1. Синтез оптимальной структуры технической системы по обеспечению её надежности.

1.1 Постановка задачи Дано:
структурная схема системы, представляющая собой основное (последовательное) соединение элементов;
число элементов n = 10;
Время непрерывной работы системы t = 10 часов;
Интенсивность отказа элементов исходной системы
λi..,i= 1,2,3,...n;
Среднее время восстановления элементов исходной системы,
tBi i = 1,2,3,...n;
Коэффициент оперативной готовности готовности Rc = 0,95;
Среднее время работы элемента i -го элемента до отказа ti,. =1/ λi.

№ элемента
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
λi 1,2 5 2 0,8 1,5 2,5 3,2 5,6 2,4 0,8
tBi 10 2 5 20 8 12 8 5 3 15

Определить:
1) Оптимальную структурную схему, удовлетворяющую требованиям надёжности;
2) Показатели надёжности системы: вероятность безотказной работы Pc(t), коэффициент готовности Кrc.
Оптимальной считается структурная схема, удовлетворяющая требованиям надёжности и имеющая минимальное число резервных элементов.
Предлагается, что справедлив экспоненциальный закон распределения отказов и восстановления отказавших элементов.



Методика решения задачи синтеза структуры системы
Для обеспечения надёжности Rc =0,95 используется структурная избыточность. Допускается применение любого её вида.

1.3 Анализ надёжности исходной системы
Коэффициент оперативной готовности определяется выражением:

R_c (t)= 1/(T+T_B ) ∫_0^∞▒P_c (t+x)dx=K_rc ∙ 1/T ∫_0^∞▒〖P_c (t+x)dx,〗

Которое, по крайней мере, для экспоненциального распределения можно заменить приближенной оценкой:
Rc(t) = KrcPc(t).