Разработка системы передачи данных и управляющих сигналов между подводным аппаратом и судном-носителем

дипломная работа

6.2 Расчет надежности

Надежностью называется способность изделия выполнять свои функции в течение требуемого промежутка времени в данных условиях эксплуатации. Надежность обусловлена безотказностью и долговечностью. Она зависит от большого количества внешних и внутренних воздействий, к числу которых относятся: режим работы, влияние температуры, влажности, давления и т.д.

Предположим, что:

- отказ любого элемента системы приводит к отказу всей системы;

- отказы элементов являются случайными и независимыми событиями;

- интенсивность отказов величина постоянная и независимая от времени.

Рассчитать надежность устройства значит определить его количественные характеристики надежности по характеристикам элементов, входящих в это устройство.

Одной из таких характеристик является вероятность безотказной работы или вероятность того, что при заданных условиях работы не произойдет отказов.

В общем случае любое устройство или систему можно представить как набор из m-типов элементов, причем число элементов i-го типа равно Ni. Тогда вероятность безотказной работы равна:

,

где - интенсивность отказа устройства, - интенсивность отказа i - элемента. Величина является одним из основных показателей надежности радиоустройства.

Наиболее сильное влияние на надежность элементов, равно как и всего устройства, оказывают температура и электрические нагрузки. Коэффициент электрической нагрузки

,

где - значение параметра Х в реальном режиме; - номинальное или допустимое значение параметра Х.

Зависимость интенсивности отказов от коэффициента электрической нагрузки и температуры выражается следующей экспериментальной формулой:

,

где - интенсивность отказов при и ; - интенсивность отказов при и .

В настоящее время имеется достаточно большой объем информации об отказах типовых элементов радиоэлектронной аппаратуры по статическим данным эксплуатации и лабораторных испытаний. Существуют специальные таблицы, в которых приводятся усредненные среднестатистические значения интенсивности отказов элементов для лабораторных и нормативных стандартных условий.

Перечень всех элементов, а так же их интенсивность отказов приведены в таблице 6.1.

. Наработка на отказ: .

Таблица 6.1

Наименование

Микросхема

0,1

12

1,2

Резистор

0,03

22

0,66

Транзистор

1

4

4

Конденсатор

0,1

45

4,5

Диод

0,5

3

1,5

Переменный резистор

0,1

1

0,1

Расчет надежности разрабатываемой системы произведен с использованием ПЭВМ. Листинги используемых для расчетов программ и результаты расчетов приведены далее.

Program nadegtoct;

var i,t,n: integer;

m,me,ae,ai,ni,t_otk,p: real;

begin

i: =1; m: =0;

writeln (введите общее количество идентичных элементов в схеме и нажмите Enter);

read (n);

writeln (введите значение эксплуатационного коэффициента и нажмите Enter);

read (ae);

repeat

writeln (введите через пробел значение интенсивности отказа элемента);

writeln (схемы и количество таких элементов в схеме и нажмите Enter);

writeln (Примечание: интенсивности отказов вводятся без множителя 1Е-6);

read (ai,ni); {ввод интенсивности отказа и количества i-ого элемента}

m: =m+ai*ni*1E-6; {для удобства ввода исходных данных добавлен множитель 1Е-6}

i: =i+1

until i>n;

me: =ae*m;

t_otk: =1/me;

writeln (Среднее время работы устройства до отказа,t_otk: 7: 1, часов);

t: =0;

writeln (-----------------------------------------------);

writeln (Время работы I Вероятность безотказной работы);

writeln (--------------I--------------------------------);

while t< (20000+1) do

begin

p: =exp (-me*t);

writeln ( ,t: 4, I ,p: 7: 4);

t: =t+500;

end;

writeln (-----------------------------------------------)

end.

end.

Program Grafic;

var dp,eps,t,tn,tk,th,pmin,pmax,p,t_otk,me: real;

k,r,l, i: integer;

{dp-период квантования, eps-погрешность построения, i-параметр цикла,

l-максимальное число точек на оси ординат, r-значение функции,

k-вспомогательная переменная}

begin

writeln (Точность построения-); read (eps);

writeln (Ввод tn,tk,th); read (tn,tk,th);

writeln (Ввод t_otk - среднего времени работы до отказа);

read (t_otk); me: =1/t_otk;

{Число точек на оси ординат} l: =round (1/eps);

{Определение min/max значения функции}

t: =tn; pmin: =exp (-me*t); pmax: =exp (-me*t);

While t<tk+1 do

begin

p: =exp (-me*t); if pmax<p then pmax: =p;

if pmin>p then pmin: =p;

t: =t+th

end;

{Определение периода квантования}

dp: = (pmax-pmin) /l;

writeln (eps=,eps: 4: 2, pmin=,pmin: 7: 4, pmax=,pmax: 7: 4, dp=,dp: 7: 4);

{Вывод вертикальной оси}

writeln ( : 30,Ось ординат);

writeln (----------------------------------------------> y); {Вывод графика и горизонтальной оси}

t: =tn; k: =round (-pmin/dp);

for i: =1 to round ( (tk-tn) /th+1) do

begin

t: =tn+ (i-1) *th; p: =exp (-me*t);

r: =round ( (p-pmin) /dp);

writeln (|: k,*: r);

end;

writeln (V t)

end.

eps=0.02 pmin= 0.3695 pmax= 0.9734 dp= 0.0121

Делись добром ;)