Системный анализ и разработка математических моделей надежности функционирования технических систем управления

• Автор: Енгибарян, Ирина Алешаевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 127 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ НАДЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ
1.1. Анализ классификационных моделей и методов построения современных технических систем

1.2. Математические модели для расчета надежности систем

1.3. Методы анализа наджности современных технических систем в процедсе их эксплуатации
1.4. Существующие методы повышения надежности при анализе совершенствуемых технических систем

1.5. Выводы по главе 1

2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСЧЕТА,

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Аналитикостатистический метод оценки надежности систем с экспоненциальным распределением
2.2. Метод оценки надежности сложных систем по надежности независимых в обслуживании составных устройств
2.3. Математическая модель надежности сложных систем в условиях ограниченной информации об элементах
2.4. Требования, предъявляемые к программной интегрированной системе
2.4.1. Структура интегрированной системы
2.4.2. Назначение подсистемы ЭКСПОНЕНТА
2.4.3. Назначение подсистемы ПРОГНОЗ
2.4.4. Назначение подсистемы ОЦЕНКА
2.4.5. Методика расчта на основе подсистемы ЭКСПОНЕНТА
2.4.6. Методика расчта на основе подсистемы ОЦЕНКА
2.5. Проблемы оптимального резервирования и ремонта
2.6. Программные средства расчета и прогнозирования надежности систем с переменными параметрами
2.7. Выводы по главе 2
3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
3.1. Программная реализация методики расчета характеристик надежности сложной системы
3.2. Реализация интегрированного комплекса программ расчета надежности
3.3. Выводы по главе 3
4. УПРАВЛЕНИЕ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В СЛОЖНОЙ СИСТЕМЕ ВЕНТИЛЯЦИИ НЕГАЗОВЫХ ШАХТ
4.1. Системы вентиляции угольных шахт как сложные технические системы
4.2. Вентиляция шахт и пути ее совершенствования
4.3. Исследование модели оперативного анализа и оценки шахтной вентиляционной сети
4.4. Расчет надежности вентиляционного оборудования негазовой шахты как сложной системы управления
4.5. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В этой главе изложен приближённый топологический метод анализа путём преобразования ветвей графа. Суть метода состоит в том, что граф состояний реальной системы заменяется преобразованным графом, который приближённо описывает функционирование исследуемой системы. Ку на котором впервые появляются состояния отказа, система состоит из равнонадёжных элементов. В главе 3 разработано программное обеспечение для расчета показателей надёжности развиваемых систем, предназначенное для технических систем на основе сравнительного пошагового анализа их надёжности. В соответствии с инженерной методикой разработаны алгоритмы и соответствующее программное обеспечение. В главе 4 производится расчет показателей надежности реально существующей технической системы на примере системы вентиляции негазовой угольной шахты. Рассматриваются возможные пути изменения системы вентиляции путем резервирования вентиляционного оборудования шахты. При расчете используется предложенная инженерная методика, а также разработанное в четвертой главе программное обеспечение. В приложении к работе приведены копии актов внедрения результатов диссертации в промышленность и учебный процесс. Основные научные результаты работы. В работе получены следующие существенные научные результаты. Методы определения показателей надежности технических систем различной структуры. Алгоритмы расчета надежности, основанные на данных методах. Программное обеспечение для расчета надежности совершенствуемых систем. Предложенная математическая модель для расчета надежности сложных технических систем отличается от известных тем, что учитывает особенности функционирования каждой конкретной системы. Созданная методика определения характеристик надежности при усложнении структуры системы значительно упрощает схему вычислений по сравнению с существующими. Модифицированный аналитико-статистический метод позволяет существенно сократить время расчета по сравнению с прямыми расчетами надежности системы в целом. Точность вычислений при этом достаточно высока. Основная научная ценность работы. Основную научную ценность работы представляют полученные обоснованные аналитические инструменты оценки надежностных характеристик технических систем, отсутствующие ранее. Разработанные инструменты используют положения теории надежности, так и основные понятия теории разития систем, что позволяет рассматривать их как новый подход в решении поставленной цели. Практическая полезность работы состоит в том, что разработанная инженерная методика, включающая в себя предложенные в работе методы, доведена до алгоритмов и программ для ЭВМ, что в свою очередь позволяет оперативно выполнять многовариантные расчёты с целью обеспечения её требуемого уровня и выбора наилучшего, с точки зрения надёжности, варианта структуры. Реализация результатов. Министерства образования РФ «Моделирование эволюционирующей конструкции ЭВМ в условиях развивающихся интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления производством», Российского фонда фундаментальных исследований «Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов развития в технических системах сетевой структуры различного назначения при изменяющихся условиях эксплуатации» (руководитель Савельев М. В., период действия - - и - гг. Информационные технологии в сервисе» Ростовского института сервиса ГОУ ВПО ЮРГУЭиС. Методология системного анализа надёжности технических систем различной структуры с учетом их функционирования. Аналитико-статистический метод анализа надёжности технических систем в процессе работы. Инженерная методика оценки показателей надёжности технических систем в процессе функционирования. Программное обеспечение для анализа надёжности технических систем на этапе их действия. Апробация исследования. Основные положения и научные результаты работы докладывались и обсуждались на: 3-й Международной научно-практической конференции «Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем», г. Новочеркасск, мая г. Современные проблемы радиоэлектроники», г. Ростов-на-Дону, - марта г.