Структурные методы обеспечения надежности.
Основу эт. методов сост-ет резервирование, т. е. ↑-е надеж-сти путем рациональн. в ведения дополн. (избыточн.) элементов. Одна из класс-ций приведена на рис.
Общее резерв-ние хар-но тем что функц-но необх-мая цепь резерв-ся такими же избыточ. цепями. Когда избыточ. структурн. цепи подкл-ся постоянно, структура резерв-ния ост-ся неизменн. Такое резерв-е наз-ся пассивн. (пост-ым). При таком резерв-нии необ. обесп-ть условия, при к-ых отказ части сист. не нарушает работающих частей.
При активном резерв-нии появ-е отказа приводит к перестроению сист., она восстановит св. работосп-сть путем замещ-я отказавшей части резервной частью, происх-т саморемонт сист. Анализ сост-я АС откл-ет поврежд. участок и с помощью переключаемого уст-ва ПУ подкл-ет резерв-ый. Серьезным затруднением яв-ся необ. обесп-я высокой надеж-сти АС и ПУ, т. к.отказ любого из них нарушит работу всей сист. резерв-я(рис2).
При разделен.или поэлемен. резерв-нии осущ-ся резерв-ние не всей сист., а отделн. ее частей, приборов, вплоть до элем-ов (рис3,4). Основн. параметрами для резерв-ния яв-ся его кратность, т. е. отнош-е числа резервных сист. или элем-ов к числу резерв-мых, т. е. функц-но необ-мых. Т. о.кратность яв-ся количест. оценкой избыточности. Кр=(Nобщ-Nф.н.)/Nф.н.,Nобщ- общее кол-во сист. (блоков, приборов, эл-ов) после введения избыточности, Nф.н.-кол-во сист. необ-х для нормал. функц-ния.
Раздельное резерв-ние обесп-ет более высок.надеж-сть,чем общее. Особенно целесообразно раздельное резерв-ние при большом числе эл-ов, а также при ↑-нии кратности резерв-ния.
2.Для объекта управления (рис.) предложить укрупненную структурную схему информационно-измерительной системы (ИИС), формирующую оценки не измеряемых компонентов вектора состояния, возмущения и неизвестных (или изменяющихся) параметров. Неизвестные параметры отмечены значком *.
Предложить методику параметрического синтеза анализа статич. и динамич. характеристик ИИС.
Структурная схема объекта наблюдения
Предлагаемая укрупненная сх. ИИС представлена на рис.
Для реализации ИИС необ. 2 измерительных преобразователя(ИП).ВведениеИП2 обеспеч-ет разрешимость задачи формирования требуемых оценок. При этом ОУ«распадается»на 2 подсист. ,для каждой из к-ых задача инф-ционного обеспечения реш-ся известн. методом. Т.к. адаптивн. наблюдатель нелинейный, для его параметрического синтеза необ. использовать методы нелиней-х сист., напр., прямой метод Ляпунова, либо метод матем-го моделирования. В последнем случ.предлагается исполз-ть пакетNCD(пак.программ для построен.нелиней-х сист.контроля и управ-я) сист-ы символьной матем-ки MATLAB, реализующий метод динамич-ой оптимизации. Этот инструмент автоматич. настраивает параметры сист., основываясь на определенных пользователем ограничениях на времен. хар-ки. Параметрическ. синтез астатич-го наблюдателя можно выполнить, рассм-в его как замкн. линейн. сист-у. Для синтеза предлаг-ся исполз-ть аналитичес. метод, основан. на определении желаемой передат. ф-ции наблюдателя по входу Y=X1. Выходом астатич. наблюд-ля яв-ся оценкаX2.Для анализа статич. и динамич. хар-к ИИС предл-ся исполз-ть метод матем-го моделир-я, напр.,с применением пакета Simulink сист-ы символьн. матем-ки MATLAB5.0/5.3,на совместн. работу с к-ым рассчитан пакет NCD.
3.Структурн. сх. Сост. из 5 блоков, соединенных последовательно. Значения надежности (вероятности безотказной работы):P1=e-λ1•t; P2=e-λ2•t; P3=e-λ3•t; P4=e-λ4•t; P5=e-λ5•t;где λ1=2•10-5 1/ч; λ2=3•10-5 1/ч; λ3=5•10-5 1/ч; λ4=6•10-5 1/ч; λ5=10-5 1/ч.
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Агрегатное состояние газы газы газы газы | | | Выбор и принятие решений при проектировании сложных систем. |
Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 691;