Анализ надежности сложных технических систем в процессе их проектирования на основе понятий развивающихся систем
Диссертация
В связи с указанными выше причинами существующие методы часто не дают необходимой точности расчета, а иногда и вовсе не позволяют получить показатели надежности сложных систем, даже при использовании современных ЭВМ. Поэтому разработка методов, инженерных методик, алгоритмов и программ анализа надежности на этапе проектирования, позволяющих анализировать сложные системы, описываемые уравнениями… Читать ещё >
Содержание
- 1. Развивающиеся системы и их особенности
- 1. 1. Особенности современных технических систем
- 1. 2. Методы анализа надежности сложных систем в процессе их проектирования
- 1. 3. Основные понятия и определения развивающихся систем. Постановка задачи исследования
- 1. 4. Выводы по главе 1
- 2. Анализ надежности сложных технических систем на основе понятий развивающихся систем
- 2. 1. Анализ надежности системы с основным (последовательным) соединением элементов
- 2. 2. Анализ надежности системы с общим резервированием элементов
- 2. 3. Анализ надежности восстанавливаемой системы с раздельным резервированием
- 2. 4. Анализ надежности сложной системы с произвольной структурой при независимом восстановлении ее элементов
- 2. 5. Примеры анализа надежности развивающихся систем
- 2. 6. Выводы по главе 2
- 3. Приближенные методы оценки надежности сложных систем
- 3. 1. Метод эквивалентных систем
- 3. 2. Усовершенствованный метод эквивалентных систем
- 3. 3. Приближенный топологический метод анализа надежности сложных систем путем преобразования ветвей графа
- 3. 4. Примеры анализа надежности сложных систем
- 3. 5. Выводы по главе 3
- 4. Инженерная методика, алгоритмы и программы
- 4. 1. Инженерная методика оценки показателей надежности развивающихся систем
- 4. 1. 1. Выбор исходных данных
- 4. 1. 2. Выбор методов усовершенствования развивающихся систем
- 4. 1. 3. Определение участка развития системы
- 4. 1. 4. Определение показателей надежности участка прототипа и развивающейся системы
- 4. 1. 5. Определение показателей надежности развивающейся системы
- 4. 1. 6. Сравнение полученных результатов с требуемыми показателями надежности
- 4. 2. Алгоритм расчета показателей надежности развивающихся систем
- 4. 3. Исследование надежности сложной технической системы «Речевой преобразователь»
- 4. 4. Выводы по главе 4
- 4. 1. Инженерная методика оценки показателей надежности развивающихся систем
Список литературы
- Андрианова P.A. Математические модели и их расчеты на ЭВМ: Учеб. пособие /ЧГТУ.-Челябинск, 1992.-47с. :ил
- Андронатий Н.Р. Надежность АСУ технологическими процессами.- Кишинев: Картя Молдовэняскэ, 1980.- 176 с.
- Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание: Математический подход:/Пер. с нем. Под ред. И. А. Ушакова.-М.:Радио и связьД 988.-391 с. :ил.
- Барлоу Р.Э., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность/Пер.с англ. Ушакова И.А.- М. :Наука, 1984.- 327с. :ил
- Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности: Пер. с англ./Под ред. Б. В. Гнеденко. М.:Сов.радио, 1969.- 488 с.
- Берж К. Теория графов и ее применение: Пер. с франц./Под ред. H.A. Вайнштейна.-М.: ИЛ, 1962.-319 с.
- Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.- М.: Наука, 1968.- 356 с.
- Бусленко Н.П., Калашников В. В., Коваленко И. Н. Лекции по теории сложных систем.- М.: Сов. радио, 1973.- 440 с.
- Вагих Мухсин Ахмед Метод и средства автоматизации имитационного моделирования для оценки надежностных характеристик сетей ЭВМ: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн. наук: 05.13.13. -Гомель, 1996. -19 с.
- Вопросы математической теории надежности./Е.Ю. Барзилович, Ю. К. Беляев, В. А. Каштанов и др./ Под ред. Б. В. Гнеденко.-М.: Радио и связь, 1983.
- Габдулхаков Р.Т. Анализ надежности технических средств сложных систем управления на этапе проектирования: Автореферат дис. На соиск. учен.степ. канд.техн.наук.-Уфа.: (ЛТА), 1984.
- М.Габдулхаков Р. Т. Анализ надежности сложных технических систем по среднестатистическим характеристикам надежности и восстанавливаемости элементов.//Управление сложными техническими системами.- Уфа: УАИ, Межвузовский науч.сб., 1982, № 5.-с.74−80.
- Гадасин В.А., Ушаков И. А. Надежность сложных информационно-управляющих систем.-М.: Сов. радио, 1975.- 191 с.
- Гнеденко Б.В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания .- М.: Наука, 1966.- 432 с.
- Гнеденко Б.В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности.-М.: Наука, 1965.-524 с.
- Гнеденко Б.В. Об одной задаче теории дублирования./Морской сборник, 1965, № 1. — с.15−23.
- Глазунов Л.П., Грабовецкий В. П., Щербаков О. В. Основы теории надежности автоматических систем управления.-Л.: Энергоатомиздат, Ле-нингр.отд-е. 1984. 208 с.
- Говорский А.Э. Модели надежности информационно-управляющих систем. -СПб, 1997.-96 с.
- Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности/Учебник для вузов.- М.: Высш. школа, 1985. 168 с.
- Горский Л.К. Статистические алгоритмы исследования надежности.- М.: Наука, 1970.-400 с.
- Гост 27.002−83. Надежность в технике. Термины и определения.125
- ГОСТ 22 954–78. Надежность в технике. Технологические системы. Термины и определения.
- Гост 19.002−80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. -М.: Изд-во стандартов, 1980.-10 с.
- Гост 19.003−80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения.- М.: Изд-во стандартов, 1980.- 12 с.
- Гудков А.Д. Надежность объектов и систем управления: Учеб. пособие. -Братск, 1995. -97 с.
- Гук Ю.Б., Карпов В. В. Теория надежности. Введение: Учеб.пособие. -СПб, 1998.-84 с.
- Демидович Б.П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. /Под ред.Б. П. Демидовича. М.: Физматгиз, i960, — 160 с.
- Джерихов В.В. Метод оценки надежности систем с большим числом элементов. 9-я Ленинградская конференция «Повышение качества и надежности промышленных изделий». //Тез.докл.- Л.: ЛДНТП, Знание, 1985.-с. 15−18.
- Дружинин Г. В. Надежность автоматизированных производственных систем. -М.: Энергоатомиздат, 1986.- 480 с.
- Дубровский С.А., Болдырихин О. В. Надежность автоматизированных систем: Учеб.пособие. -Липецк, 1997. -70 с.
- Единый справочник: Надежность электрорадиоизделий, т.1, РНИИ, Электростандарт, 1992.35.3айнашев Н.К., Иыуду К. А., Хомяков И. М. Основы теории надежности авиаприборов. Методы оценки и обеспечения надежности. Учебное пособие, — Уфа. 1977.-122 с.126
- Зб.Заренин Ю. Г., Сердюк Н. Г. Классификация и выбор аналитических методов оценки надежности сложных систем. -Киев: Знание, 1981.- 16 с.
- Калашников В.В. Сложные системы и методы их анализа.- М.: Знание, 1980.-60 с.
- Кобранов Г. П. Элементы математической статистики, корреляционного и регрессивного анализа и надежности /Под ред. В. В. Галактионова -М.: Изд-во МЭИ.-1992.-128 с.
- Коваленко И.Н. Анализ редких событий при оценке эффективности и надежности систем.- М.: Сов. радио, 1980.
- Коваленко И.Н. Исследования по анализу надежности сложных систем.-Киев: Наукова думка, 1975 .- 181 с.
- Козлов Б.А., Ушаков И. А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики.- М.: Сов. радио, 1975. 462 с.
- Кокс Д.Р., Смит В. Л. Теория восстановления.- М.:Сов.радио, 1967.- 300 с.
- Комаревич Л.В. Введение в теорию надежности сложных технических систем: Учеб.пособие. -Омск, 1995. -80 с.
- Комбинаторно-алгебраические и вероятностные методы и их применение Межвуз.сб.науч.тр./Горьк.гос.ун-т им. Н. И. Лобачевского.-Горький, 1990.-163с.-21см.
- Королев В.Ю. Прикладные задачи теории вероятностей: модели роста надежности модифицируемых систем. -М.: Диалог-МГУ, 1997. -68 е.
- Крылов К.Е. Методы анализа надежности и готовности судовых автоматизированных устройств. Автореферат дис. канд.техн. наук.- Л., 1972. (ЛВИКА).
- Ларионов АМ. и др. Вычислительные комплексы, системы и се-ти./А.М.Ларионов, С. А. Майоров, Г. И. Новиков: Учебник для вузов. Л.: Энер-гоатомииздат. Ленингр. отд-ние, 1987.- 288 с.127
- Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем.- М.: Энерго-атомиздат, 1985.- 128 с.
- Мак-Кракке Д., Дорн Ч. Численные методы и программирование на ФОРТРАНЕ./Пер.с англ./ Под ред.Б. М. Неймарка.- М.: Мир, 1969.- 582 с.
- Мамиконов А.Г. Основы построения АСУ. М.: 1981
- Матвеевский В.Р. Надежность технических средств управления: Учеб. пособие.-М., 1993.-92 с.
- Математическая теория надежности систем массового обслуживания. /Под ред. В. И. Зубова.- М.-Л.: Энергия, 1966.- 174 с.
- Михайлов A.A. Комбинаторно-топологический метод анализа надежности резервированных систем.- в кн.: Повышение надежности промышленных изделий. /Под ред.А. М. Половко и соавт.- Л.: ЛДНТП, Знание, 1981, с.14−17.
- Морозов Ю.Д., Ильин И. И. Методы обеспечения качества и надежности проектов автоматизированных систем:Учебное пособие.-М., 1990.~ 110с.-22см.-0.40
- Мышкис А.Д. Лекции по высшей математике.- М.:Наука, 1969.- 660 с.
- Надежность автоматизированных систем: Учеб.пособие. -Липецк, 1997. -70 с.
- Надежность и эффективность АСУ. /Ю.Г.Заренин. М. Д. Збырко, Б. П. Креденцер и соавт.- Киев: Технпса, 1975.- 368 с.
- Надежность технических систем. Вып.2. -СПб, 1998. -122 с.128
- Надежность технических систем: Справочник: Ю. К. Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин и др. /Под ред. И. А. Ушакова.- М.: Радио и связь, 1985.-608 с.
- Надежность управляющих систем: Метод разработка по курсу «Основы кибернетики».-М., 1991 .-Обл., 3 8с,-20см.
- Надежность, живучесть и безопасность автоматизированных комплек-Всесоюзное совещание, Суздаль, нояб. 1991 г. / Тез.докл.-М, 1991.183с.-21см
- Павлов И.В. Оценка и прогноз характеристик систем по результатам испытаний и имитационного моделирования.-М.:ВЦ РАН, 1992.-34с.-20 см.
- Пампуро В.И. Структурная информационная теория надежности систем. -Киев: Наук, думка, 1992. -324 с.
- Панфилов И.В., Половко A.M. Вычислительные системы. /Под ред. А. М. Половко.- М.: Сов. радио, 1980.- 304 с.
- Переверзев Е.С. Надежность и испытания технических систем/АН УССР. Ин-т тех.механики. -Киев:Наук.думка, 1990.-326с.-22см.
- Перегуда, Аркадий Иванович. Инженерные методы расчета надежности систем ЯЭУ: Учеб.пособие.-Обнинск, 1991.-85с. :схем.-20см.
- Перегуда А.И. Методы расчета показателей надежности ЭВМ. Об-ринск, 1 994 129
- Петров Н.В. Исследование способов повышения надежности сложных развивающихся систем на этапе их производства: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук: 05.13.01. -СПб., 1994. -16 с.
- Погребинский С.Б., Стрельников В. П. Проектирование и надежность многопроцессорных ЭВМ.- М.: Радио и связь, 1988.- 168 с.
- Половко A.M. Основы теории надежности.- М.: Наука, 1964. 446 с.
- Половко A.M. Надежность развивающихся систем.// Надежность и эксплуатация сложных систем.- Л.: Ленинградский ин-т авиац. при-боростроения, 1985.- вып. 177.- с.3−11
- Половко A.M., Харрасов И. А. Надежность развивающихся систем: Ленинградская межвуз. научн. техн конференция //Тез.докл.- Л.: ЛДНТП, Знание, 1989.-c.18.
- Поляков А.П. Оценка надежности восстанавливаемых систем: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.физ.-мат.наук:01.01.05. -М., 1992.-12 с.
- Райкин A.A. Элементы теории надежности для проектирования технических систем.- М.: Сов. радио, 1967.- 264 с.
- Редькин Н.П. Надежность и диагностика схем. Изд.МГУ.- М., 1992
- Решение задач надежности на ЭЦВМ /Б.П.Креденцер, Н. М. Ластовченко, С. А. Сенецкий, Н.А.Шишонок- под ред.Н. А. Шишонка.- М.: Сов. радио, 1967.- 400с.
- РТМ 25 459−82. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТЩ Надежность. Аналитическая оценка. Тополо/гические методы. 1982.-48с.
- РТМ 25 376−80. Автоматизированные системы управления технологическими процессами,^7Аналитические методы оценки надежности. 1980. 200у
- Рябинин И.А., Черкесов Г. Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. -М.: Радио и связь, 1981.- 254 с.131
- Сандлер Дж. Техника надежности систем /пер. с англ./ под ред. А. Л. Райкина. -М.: Наука, 1966.- 300 с.
- Сборник задач по теории надежности /А.М.Половко, И. А. Маликов, А. Н. Жигарев, В.Н. Зарудный- Под ред. А. М. Половко и И. М. Машкова.- М.: Сов. радио, 1972.-448 с.
- Соловьев А.Д. Основы математической теории надежности / Материалы лекций, прочт. в Политехн. музее на сем. По надежности и прогр. методам контроля качества продукции. М.: Знание, 1975.
- Статистический анализ надежности объектов по ограниченной информации. -М.: Энергоатомиздат, 1995. -239с.
- Технология и средства моделирования сложных систем: Сб.науч.тр.- Вла-дивосток:Изд-во Дальневосточ. ун-та, 1992.-147с.-20см.
- Ушаков И. А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем.-М.:Радио и связь, 1991.- 132с.:табл.-21см.
- Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения.- М.: Мир, 1964.-498 с.
- Халиков М.И. Исследование методов анализа надежности измерительно-вычислительных комплексов в процессе их проектирования: Автореф.дис. на соискание учен.степ.канд.техн.наук.-Л.: (AiEEYI), 1983.
- Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания.- М.:Физматтгиз. 1963.- 235 с.
- Цвиркун А.Д. Структура сложных систем.- М.: Сов. радио, 1975.- 200 с.
- Червонный A.A., Лукьященко В. И., Котин A.B. Надежность сложных систем.- М.: Машиностроение, 1972.- 304 с.
- Чумаков Н.М., Серебрянный Е. И. Оценка эффективности сложных технических систем. М.: Сов. радио, 1980.- 192 с.
- Щербаков Н.С. Надежность и достоверность работы цифровых устройств и ЭВМ:Учеб.пособие. .-1994.-70с.:ил.132
- Щербаков O.B. Математические вопросы оценки надежности цифровых вычислительных машин. в кн.: Кибернетику — на службу коммунизму. Т.2.- М, — Л.: Энергия, 1964, с.218−228.
- Шавыкин H.A. и др. Методика оценки безотказности технических средств: Препринт/ Шавыкин H.A., Петрухин Б. П., Жидомирова Е. М. -М., 1998.-79 с.
- Шубинский И. Б. Пивень E.H. Расчет надежности ЭВМ.- Киев: Техшка, 1979−232 с.
- Шишонок H.A., Караульщиков В. П., Лернер В. Ю. Методологические основы проектирования эксплуатационного обеспечения сложных систем.-Киев: Общество «Знание» УССР, 1981. 28 с.
- Ястребенецкий М.А. Надежность технических средств в АСУ технологическими процессами.-М.: Энергоиздат, 1982.- 230 с.
- Brauer R.L. Directory of safety related computer resources Ed. and Comp. byBrauer Roger L. S.I.: Amer. Soc. of safety engineers. — 1994, — 401 c.
- Rai S. Advances in distributed system reliability:. Los Alamitos etc.: IEEE computer soc.press. — 1990. — IX, 333 с1. Блок-схема137
- Листинг программ «Расчет показателей надежности развивающихся систем"unit CalcFrm-interfaceuses
- Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs StdCtrls, Calculus, Mask, ExtCtrls, ComCtrls- type
- Private declarations } public { Public declarations } procedure ClearText- procedure UpdateText- end-var
- Ф^С^С^С^^С^^С^^С^СФ^С^^^С^С^СЦ: 20Д уЧВСТК^ РАЗВИТИЯ
- AssignFile (T,'test.txt') — Reset (T) — CalcLoadFromText (T) — CloseFile (T) — //*************** Ввод требуемой точности расчетов ************ Val (CalcForm.edPrecision.Text, Value, Err) — Precision:=Exp (Value*Lnl 0) — ClearText-
- MaxNodesCnt=3 2- MaxLevel=MaxNodesCnt+1-
- MinSubGrafDepth=3- // Минимальная глубина просчета подграфов MaxCount=8- // Макс, количество элементов каждого типа в узле Lnl 0=2.302 585 093-type
- Структура для хранения информации об узле PNode=ATNode-1391. TNode=record1. Исходные данные * * * *
- Минимальное число элементов, необходимое для работы узла MinCount: Integer-
- Число элементов в нагруженном резерве StatCount: Integer-
- Число элементов в ненагруженном резерве1. DynaCount: Integer-1. Передача1. Ro: Double-
- Интенсивность восстановления Mu: Double-
- Вычисляемые вспомогательные поля * * * * // Общее число элементов в узле ItemCount: Integer-
- Макс, число отказавших элементов, при котором узел продолжает работать MaxBadCount: Integer-
- Сколько всего отказавших элементов может быть в следующих узлах МахВ adlnNexts? Integer- // Передача в отказовое состояние RoSD -.Double-
- Передачи в работоспособные состояния Coeff: arrayO.MaxLevel. of Double- end-
- Массив для хранения начальной информации об узлах TNodes Array^array 1.MaxNodesCnt. of TNode- PNodesArray^TNodesArray-var
- SysUtils, Controls, Forms, CalcFrm,
- NEQUS- // Модуль, содержащий подпрограмму решения СЛУ type
- Структуры для работы с эквивалентными подграфами ************
- Идентификационный код узла TNodeIdCode=packed record case Integer of0:(Code:Integer) — // Ключ для поиска эквивалентных узлов 1: (MinCount, StatCount, DynaCount, Reserved: Byte) — end-
- PNodeIdArray=ATNodeIdArray-
- TNodeIdArray=array 1.MaxNodesCnt. of TNodeldCode-
- Коэффициенты для расчетов по конкретному типу резервирования узла1. PCalcInfo=ATCalcInfo-1. TCalcInfo=record
- Заранее просчитанные коэффициенты для увеличения скорости расчетов1. MinRoSD: Double-1. MaxRoSD: Double-
- MinCoeff:arrayO.MaxLevel. of Double- MaxCoeff: array[O.MaxLevel] of Double- end-
- Информация об узле в контексте упорядоченного массива узлов TNodeInfo=record
- Макс, число отказавших элементов, при котором узел продолжает работать MaxBadCount: Integer-
- Сколько всего отказавших элементов может быть в следующих узлах MaxBadInNexts: Integer-
- Указатель на данные, необходимые для расчетов CalcInfo: PCalcInfo- end-
- PNodeInfoArray=ATNodeInfoArray-
- TNodelnfo Array=array 1.MaxNodesCnt. of TNodelnfo-
- Структура для описания подграфа (структурная схема расчета) PSheme=ATSheme-
- TSheme=object Nodes: PNodeIdArray- Infos: PNodeInfo Array- Left, Right: PSheme- Ro? Double-
- SMinA, SMinB, SMinS -.Double- SMaxA, SMaxB, SMaxS: Double- end-1. PPSheme=APSheme-
- Двоичное поисковое дерево для хранения и быстрого доступа к // информации о подграфах ТВ inary Tree=obj ect Root: PSheme-
- Добавить подграф с начальным состоянием Nodes и передачей Ro function Add (const Nodes: TNodeIdArray- Ro: Double):PSheme- // Расчет передач в состояния текущего уровня всех подграфов procedure ProcessSubGrafs- // Освобождение памяти procedure Free- end-var
- Ro = Интенсивность отказа>/<�интенсивность восстановления> (передача) MinRo, MaxRo: Double-
- Интенсивность восстановления элемента узла1. MinMu, MaxMu: Double-
- V:array O.MaxLevel. of Double-1. Текущий уровень графа1. vel: Integer-
- HacheTable:arrayO.MaxCount, O.MaxCount. of TBinaryTree-