Надежность функционирования автоматизированных систем. Липатов И.Н. - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

-35-
Откуда
()
(
)()
c
P
t
P
t
P
t=
12
………
() ()
n
i
n
i
P
t
P
t=
=1
Π
.
Т.о., вероятность безотказной работы системы за время t равна произведению вероятностей
безотказной работы за время t элементов системы.
В частном случае, когда все элементы системы одинаковы, имеем
(
)
(
)
i
P
tPt
=
;
(
)
(
)
c
n
P
t
P
t= ;
Выразим вероятность безотказной работы элементов
(
)
i
P
t
через их интенсивность отказов
()
i
t
λ
. Имеем
()
()
i
i
tdt
t
P
t
e
=
λ
0
; i = 1, 2, …, n
Запишем формулы для определения вероятности безотказной работы системы
(
)
c
P
t
.
Имеем
()
() () () () ()
c
tdt
t
tdt
t
n
tdt
t
i
n
i
tdt
t
i
tdt
t
i
n
Pee e e e
t ===
−−
=
−−
=
∫∫
1
0
2
00
1
00
1
λλ λ λ λ
........
Π
или
()
() ()
c
i
t
i
n
dt
t
c
tdt
t
Pe e
t ==
=
∫∫
λλ
1
00
где
() () () () ()
cni
i
n
ttt t t
λλλ λ λ
=++ =
=
12
1
........
Здесь
()
c
t
λ
- интенсивность отказов системы.
Т.о., при последовательном соединении элементов их интенсивность отказов складывается и
интенсивность отказов системы есть сумма интенсивностей отказов элементов системы.
Вероятность отказа системы на интервале времени (0, t) равна
() () ()
c
c
i
n
i
q
t
P
t
P
t=− =−
=
11
1
Π
или
() ()
[
]
c
i
n
i
q
t
q
t=−
=
11
1
Π
;
Интенсивность отказов
()
c
t
λ
системы
()
(
)
()
c
c
c
t
dt
dt
t
q
p
λ
=
Среднее время безотказной работы системы
()
tc c
mP
tdt=
0
В случае экспоненциального закона надёжности всех элементов имеем:
(
)
ii
t const
λλ
=
=
;
()
ci
i
n
c
t
λλλ
=
=
=1
;
(
)
i
i
t
P
t
e
=
λ
;
()
(
)
c
n
t
c
t
P
t
ee
==
−+++
12
λλ λ λ
.......
;
(
)
c
c
t
q
t
e
=−
1
λ
;
()
(
)
c
c
c
c
t
f
t
d
q
t
dt
e
==
λ
λ
;
Т.о. закон распределения времени безотказной работы системы является экспоненциальным.
Определим среднее время безотказной работы системы. Имеем
tc
c
i
i
n
m
==
=
11
1
λ
λ
;
1.17.2 Паралельное соединение элементов в систему
.
                                                                            -35-
                                                                                      n
 Откуда          Pc ( t ) = P1 ( t ) P2 ( t ) ……… P n ( t ) = Π Pi ( t ) .
                                                                                     i =1
  Т.о., вероятность безотказной работы системы за время t равна произведению вероятностей
безотказной работы за время t элементов системы.
  В частном случае, когда все элементы системы одинаковы, имеем
                                   Pi ( t ) = P( t );
                                  P c ( t ) = P n ( t );
  Выразим вероятность безотказной работы элементов Pi ( t ) через их интенсивность отказов
λ i ( t ) . Имеем
                                                                      t
                                         P i ( t ) = e − 0∫ λ i (t )d t ; i = 1, 2, …, n
 Запишем формулы для определения вероятности безотказной работы системы Pc ( t ) .
Имеем
                             t                     t                                   t                        n            t                       n t
            P c (t) = e    − ∫ λ 1 (t )d t
                             0               e   − ∫ λ 2 (t )d t
                                                   0               ........ e        − ∫ λ n (t )d t
                                                                                       0                   = Πe            − ∫ λ i (t )d t
                                                                                                                             0               = e   − ∑ ∫ λ i (t )d t
                                                                                                                                                    i=1 0
                                                                                                                i=1
                                                                     t⎛ n                 ⎞                 t

                                        P c ( t ) = e − 0∫ ⎜⎝ i ∑= 1λ i t ⎟⎠ d t = e − 0∫ λ c t d t
                                                            ⎜          ( )⎟                  ( )
           или
                                                                                                                     n
           где                     λc ( t) = λ1 ( t) + λ2 ( t) +........ λn ( t) = ∑ λi ( t)
                                                                                                                    i =1

  Здесь λ c ( t ) - интенсивность отказов системы.
Т.о., при последовательном соединении элементов их интенсивность отказов складывается и
интенсивность отказов системы есть сумма интенсивностей отказов элементов системы.
  Вероятность отказа системы на интервале времени (0, t) равна
                                                                                                     n
                                                    q c ( t ) = 1 − Pc ( t ) = 1 − Π Pi ( t )
                                                                                                    i =1


                                                                                 [                     ]
                                                                            n
                           или                        qc ( t) = 1 − Π 1 − qi ( t) ;
                                                                          i =1

  Интенсивность отказов λ c ( t ) системы
                                        d q c ( t)
                                                   pc ( t)  λ c ( t) =
                                          dt
  Среднее время безотказной работы системы
                                                                            ∞
                                                                   mtc = ∫ Pc ( t ) dt
                                                                            0
 В случае экспоненциального закона надёжности всех элементов имеем:
                                λ i ( t ) = λ i = const ;
                                                               n
                                             λc ( t) = ∑ λi = λc ;                            P i (t) = e − λ i t ;
                                                             i =1

                         P c ( t ) = e − ( λ 1 + λ 2 + .......+ λ n ) t = e − λ c t ;
                                          q c ( t) = 1 − e − λ c t ;
                                                d q c ( t)
                                   f c ( t) =              = λ c e− λ c t ;
                                                   dt
Т.о. закон распределения времени безотказной работы системы является экспоненциальным.
  Определим среднее время безотказной работы системы. Имеем
                                                    1        1
                                          mtc =          = n ;
                                                   λc ∑ λ
                                                                                                i
                                                                                      i =1



                           1.17.2 Паралельное соединение элементов в систему.