Методы и модели анализа надежности сложных технических систем с переменной структурой и произвольными законами распределений случайных параметров, отказов и восстановлений

Методы и модели анализа надежности сложных технических систем с переменной структурой и произвольными законами распределений случайных параметров, отказов и восстановлений

Автор: Гуров, Сергей Владимирович

Шифр специальности: 05.13.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 1997

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 325 с. ил.

Артикул: 192606

Автор: Гуров, Сергей Владимирович

Стоимость: 250 руб.

Методы и модели анализа надежности сложных технических систем с переменной структурой и произвольными законами распределений случайных параметров, отказов и восстановлений  Методы и модели анализа надежности сложных технических систем с переменной структурой и произвольными законами распределений случайных параметров, отказов и восстановлений 

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Раздел I. СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Глава 1. КРИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
1.1. Классификация методов расчета
1.2. Марковские и полумарковские методы расчета
1.3. Методы многомерных марковских процессов
1.4. Асимптотические методы
1.5. Характеристика других аналитических методов расчета
1.6. Методы имитационного и статистического моделирования
1.7. Выводы зо
Глава 2. ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ЗАКОНАХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКАЗОВ И ВОССТАНОВЛЕНИЙ з
2.1. Причины не экспоненциальное случайных параметров, отказов и восстановлений технических систем з
2.2. Зависимость показателей надежное от законов распределения и дисциплин восстановления элементов з
2.3. Критичное влияние произвольных распределений отказов и восстановлений на нестационарные показатели надежности
2.4. Методы и проблемы расчета надежности систем с
большим ЧИСЛОМ СОСТОЯНИЙ
2.5. Проблемы расчета надежное реконфигурируемых
систем
2.6. Выводы
Раздел 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ С ПРОИЗВОЛЬНЫМИ ЗАКОНАМИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКАЗОВ И ВОССТАНОВЛЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ
Глава 3. ОБЩИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ФУЖВДОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ
3.1. Общая модель надежности технического элемента
3.1.1. Основные показатели надежности
3.1.2. Стационарные значения показателей
3.1.3. Описание надежности функционирования системой интегральных уравнений 5з
3.2. Характеристики надежности системы ы
3.3. Общая модель надежности систем в терминах интегральных уравнений б
3.3.1. Матрица состояний
3.3.2. Граф состояний
3.3.3. Система интегральных уравнений
3.3.4. Система дифференциальных уравнений
3.4. ВЫВОДЫ
Глава 4. ЧАСТНЫЕ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ЗАКОНАХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКАЗОВ И ВОССТАНОВЛЕНИЙ
4.1. Модели надежности для стационарного режима работы во
4.2. Модели надежности невосстанавливаемых систем
4.3. Модели надежности систем при экспоненциальных законах распределения отказов и восстановлений 8 з
4.4. Надежность неизбыточных систем
4.5. Оценка погрешности
4.6. Дублированная система с постоянно включенным резервом
4.7. Дублированная система с ненагруженным резервом юо
4.8. Анализ надежности с учетом последействия отказов ЭЛемеНТОВ
4.8.1. Система с переменными законами распределения времени безотказной работы юб
4.8.2. Дублированная система с последействием отказов юг
4.8.3. Дублированная система с последействием отказов
и восстановлением
4.9. Надежность систем С временной избыточностью
4.9.1. Описание надежности систем с произвольным распределением временной избыточности в терминах интегральных уравнений И
4.9.2. Распределение суммарных наработок
4.9.3. Обесценивающие отказы з
4 Определение функции оперативной готовности систем
при детерминированных и случайных параметрах
4 Вывода
Глава 5. ВЫЯВЛЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ з
5.1. Инвариантность надежности одного класса технических систем к законам распределения отказов и восстановлений з
5.1.1. Математическое описание систем з
5.1.2. Оценка надежности восстанавливаемых систем последовательно параллельной структуры з
5.2. Влияние неэкспоненциальности на эффективность резервирования з
5.3. Особенности надежности структурного резервирования
для не экспоненциальных распределений
5.4. Эффективность восстановления при не экспоненциальных законах распределения
5.5. Надежность систем из элементов с несколькими
СОСТОЯНИЯМИ
5.6. Выводы
Раздел 3. МЕТОДЫ И МОДЕМ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ
глава 6. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ С БОЛЬШИМ ЧИСЛОМ СОСТОЯНИЙ
6.1. Метод оценки надежности сложных нерезервированных систем
6.1.1. Теоретические ОСНОВЫ методы
6.1.2. Двусторонние оценки ДЛЯ функции ГОТОВНОСТИ
6.1.3. Уточнение оценок для экспоненциальных распределений
6.1.4. Оценка надежности нерезервированной системы с произвольными распределениями
6.2. Аналитикостатистический метод оценки надежности произвольных систем
6.3. Метод оценки надежности сложных систем по надежности независимых в обслуживании составных устройств
6.3.1. Экспоненциальные распределения
6.3.2. Произвольные распределения
6.4. Математическое описание надежности сложных резервированных систем в условиях ограниченной информации о законах распределения элементов
6.4.1. Математическая формулировка задачи
6.4.2. Случай равнонадежных элементов
6.5. Методы расчета надежности сложных систем по моментам распределения случайных величин
6.5.1. Метод вычисления моментов времени работы системы до отказа
6.5.2. Метод вычисления моментов времени между отказами и времени восстановления
6.5.3. Метод вычисления моментов времени безотказной работы системы
6.5.4. Алгоритмы определения моментов распределений для процесса гибели и размножения
6.5.5. Исследование асимптотических свойств системы
6.6. Вывода
Глава 7. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
7.1. Постановка задач анализа надежности реконфигурируемых систем
7.2. Надежность систем со статической реконфигурацией
7.3. Надежность систем с динамической реконфигурацией
7.3.1. Постановка задачи
7.3.2. Вероятностная математическая модель
7.3.3. Характеристики надежности для переходного
режима
7.3.4. Характеристики надежности для установившегося
реЖИМа
7.4. Надежность восстанавливаемых резервированных систем
при произвольных распределениях
7.4.1. Модель функционирования системы
7.4.2. Приближенное решение
7.4.3. Расчетные соотношения для характеристик надежности
7.4.4. Алгоритм вычисления сумм специального вида
7.5. Надежность систем при отказе группы смежных элементов
7.5.1. Вероятностное описание и характеристики
системы
7.5.2. Быстрый алгоритм расчета функции готовности
7.6. Надежность систем при различных стратегиях обслуживания
7.6.1. Оценка функции готовности системы для равнонадежных элементов
7.6.2. Свойства систем
7.7. Анализ надежности технических средств при наличии системы контроля
7.7.1. Надежность аппаратуры контроля с двумя типами отказов
7.7.2. Модель надежности системы с периодическим контролем
7.7.3. Надежность и контроль системы во время
хранения
7.8. Надежность систем с управляемой динамической реконфигурацией
7.8.1. Постановка задачи
7.8.2. Система дифференциальных уравнений
7.8.3. Решение СИСТеМЫ И расчет НадеЖНОСТИ
7.9. Некоторые модели надежности управляющих систем
7.9.1. Анализ эффективности систем управления при
МНОГОфаЗНОМ режиме функционирования
7.9.2. Распределение работ по этапам в дискретных системах 2зз
7.9.3. Оценка времени конвейерной обработки
информации
7 Анализ надежности многофункциональной системы
. Постановка задачи гзб
. Математическая модель гзв
. Решение системы интегральных уравнений
7 Вывода
Раздел 4. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА И ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Глава 8. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА РАСЧЕТА,
ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
8.1. Требования, Предъявляемые К интегрированной СИСТеме
8.2. Структура интегрированной системы
8.2.1. Назначение подсистемы
8.2.2. Назначение подсистемы
8.2.3. Назначение подсистемы
8.3. Методика и алгоритм подсистемы
8.3.1. ВОЗМОЖНОСТИ И ограничения подсистемы
8.3.2. Представление и формализация структуры исследуемой системы
8.3.3. Описание системы графом состояний
8.3.4. Алгоритм уменьшения размерности графа СОСТОЯНИЙ системы
8.3.5. Анализ систем при наличии интервалов простоя элементов
8.4. Методика и алгоритм подсистемы
8.4.1. Проблемы оптимального резервирования и ремонта 2б
8.4.2. Математическая постановка задачи оптимизации и
аЛГОрИТМ решения
8.5. Программные средства анализа надежности сложных систем с произвольными распределениями отказов и
ВОССТаНОВЛеНИЙ ЭЛемеНТОВ
8.6. Программные средства расчета и прогнозирования надежности систем С переменной структурой
8.7. Выводы
Глава 9. ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
9.1. Сравнительный анализ существующих и предлагаемых методик расчета
9.2. Анализ надежности системы с учетом неодновременное работы ее элементов
9.3. Сравнительный анализ надежное систем с последействием при отсутствии и наличии памяти
9.4. Результаты исследования надежное сложных систем с использованием программного средства неьазб
9.5. Результаты исследования надежное сложных систем с произвольными распределениями отказов и восстановлений элементов
9.6. Результаты исследования надежности больших систем и систем с переменной структурой
9.7. Результаты исследований возможностей оптимизации надежности системы
9.8. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


При этом неэкспоненциальные компоненты, как правило, состоят из нескольких фаз и имеют распределение Эрланга. С помощью введения промежуточных состояний, соответствующим моментам окончания фаз, модель сводится к марковской. Методы ступенчатой аппроксимации интенсивностей отказов и восстановлений элементов можно применять для оценки надежности систем, имеющих незначительное число состояний, и когда указанные интенсивности изменяются достаточно медленно. Более общей для описания технической системы является графовая модель, учитывающая влияние практически любых факторов, влияющих на систему, например, средств контроля и системы обслуживания. Существенным недостатком описания системы графом состояний является сложность ввода данных и методов определения характеристик надежности, если количество состояний системы велико. Здесь могут использоваться методы укрупнения СОСТОЯНИЙ с недостатками, присущими методам полумарковских процессов. Сущность эвристического метода оценки надежности восстанавливаемых систем состоит в объединении групп элементов этой системы в один эквивалентный элемент, который характеризуется альтернирующим процессом восстановления. Тем самым происходит уменьшение числа элементов в системе. Метод применяется исключительно для случая высоконадежных элементов и систем и не позволяет установить погрешность вычислений. Метод декомпозиции сложных систем основан на построении оценочных математических моделей, позволяющих получать простые и достаточно точные верхнюю и нижнюю границы для оцениваемого показателя надежности. Основные сложности метода связаны с его точностью. Методы машинного моделирования в целом являются универсальными и допускают рассмотрение систем с большим количеством элементов ,,,5. При анализе высЬконадежных систем с помощью имитационной модели обычно возникают проблемы очень больших затрат машинного времени вычислений для получения требуемой точности. Для увеличения скорости расчетов применяются методы ускоренного моделирования, искусственного введения моментов регенерации, взвешенного моделирования, в частности метод малого параметра, а также комбинированные методы анализа с приложениями методов статистического моделирования. С увеличением надежности элементов эффективность моделирования уменьшается ,, и оно практически не реализуемо. Часто используется методика уменьшения дисперсии, которая базируется на применении дополнительной информации относительно системы ,5. Однако, этот метод не может быть использован для разработки универсальных прикладных программ оценки надежности. Здесь проявляется противоречие между основными требованиями, предъявляемыми к математическим моделям, а именно, между требованиями адекватности отражение заданных свойств объекта с приемлемой точностью и универсальностью возможность описания большого класса близких по характеру задач надежности, с одной стороны, и высокой экономичности, характеризуемой затратами вычислительных ресурсов для их реализации, с другой стороны. Метода статистического и имитационного моделирования не позволяют в полном объеме определять надежность системы, если учесть большое количество сопутствующих факторов, влияющих на ее функционирование. В связи с указанными обстоятельствами оценка надежности и эффективности функционирования сложных систем требует разработки новых подходов и методов анализа, учитывающих сложность системы и все многообразие ее отличительных особеностей. Известные в настоящее время метода расчета надежности технических средств не позволяют, вообще говоря, указать оценку погрешности, которая удовлетворила бы инженера, более того, при надлежащем выборе законов распределения показатели надежности, полученные, например, асимптотическими методами, могут совершенно исказить истинное значение даже при дополнительном условии быстрого восстановления элементов. Аналитические методы являются исключительно важными для исследования надежности реальных технических систем, поскольку для большого количества факторов, влияющих на надежность систем, высокая достоверность имитационного моделирования практически не достижима.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.245, запросов: 244