ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
-63-
Вторая модель построена на основе гипотезы о том, что частота проявления ошибок
(интенсивность отказов) линейно зависит от времени испытания
i
t
между моментами
обнаружения последовательных i - й и (i - 1) - й ошибок.
(
)
(
)
[
]
λ
ii
t
K
N
i
t
=−−
0
1 , (3.21)
где
0
N
- начальное количество ошибок; K - коэффициент пропорциональности,
обеспечивающий равенство единице площади под кривой вероятности обнаружения ошибок.
Для оценки наработки на отказ получается выражение, соответствующее распределению
Релея:
()
()
[]
P
t
K
N
i
t
i
i
=− −−
⎧
⎨
⎩
⎫
⎬
⎭
exp
0
2
1
2
(3.22)
где
(
)
(
)
P
t
PT
t
ii
=≥.
Отсюда плотность распределения времени наработки на отказ
() ()
()
[]
()
[]
f
tPt
K
N
i
t
K
N
i
t
ii i
i
=− = − − − − −
⎧
⎨
⎩
⎫
⎬
⎭
|
exp
00
2
11
2
. (3.23)
Использовав функцию максимального правдоподобия, получим оценку для общего
количества ошибок
0
N
и коэффициента K.
()
0
1
2
2
1
2
1
1
N
n
K
i
t
t
i
n
i
i
i
n
=+−
∑
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
∑
=
=
(3.24)
()
K
N
i
t
i
n
i
i
n
=
−−
∑
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
∑
=
=
2
1
1
0
1
2
1
(3.25)
Особенностью третьей модели
является учёт ступенчатого характера изменения
надёжности при устранении очередной ошибки. В качестве основной функции
рассматривается распределение времени наработки на отказ P(t). Если ошибки не
устраняются, то интенсивность отказов является постоянной, что приводит к
экспоненциальной модели для распределения:
(
)
(
)
Pt t
=
−
exp
λ
Отсюда плотность распределения наработки на отказ T определяется выражением:
(
)
ft
e
t
=
−
λ
λ
где t > 0, λ > 0 и 1/λ - среднее время наработки на отказ, т.е. Т
ср=1/λ. Здесь Тср - среднее
время наработки на отказ.
Для аппроксимации изменения интенсивности от времени при обнаружении и устранении
ошибок используется функция следующего вида:
(
)
λλβ
β
t
t
=
−1
;
Если 0 < β < 1, то интенсивность отказов снижается по мере отладки или в процессе
эксплуатации. При таком виде функции λ(t) плотность функции распределения наработки на
отказ описывается двухпараметрическим распределением Вейбулла:
(
)
(
)
ft
tt
=−
−
λβ λ
ββ1
exp .
Распределение Вейбулла достаточно хорошо отражает реальные зависимости при расчёте
функции наработки на отказ.
3.7 Проверка математических моделей
.
Обоснование приведённых математических моделей приведено в ряде работ, в которых
наибольшее внимание уделялось проверке первой и второй моделей. Контролировались и
-63- Вторая модель построена на основе гипотезы о том, что частота проявления ошибок (интенсивность отказов) линейно зависит от времени испытания t i между моментами обнаружения последовательных i - й и (i - 1) - й ошибок. λ( t i ) = K[ N 0 − ( i − 1) ] t i , (3.21) где N 0 - начальное количество ошибок; K - коэффициент пропорциональности, обеспечивающий равенство единице площади под кривой вероятности обнаружения ошибок. Для оценки наработки на отказ получается выражение, соответствующее распределению Релея: ⎧ t 2i ⎫ P( t i ) = exp ⎨− K[ N 0 − ( i − 1) ] ⎬ (3.22) ⎩ 2⎭ где P( t i ) = P( T ≥ t i ) . Отсюда плотность распределения времени наработки на отказ ⎧ t i2 ⎫ f ( t i ) = − P ( t i ) = K[ N 0 − ( i − 1) ] t i exp ⎨− K[ N 0 − ( i − 1) ] ⎬ . | (3.23) ⎩ 2⎭ Использовав функцию максимального правдоподобия, получим оценку для общего количества ошибок N 0 и коэффициента K. ⎡ 2n n ⎤ 1 N0 = ⎢ + ∑ ( i − 1) t 2i ⎥ n (3.24) ⎣ K i=1 ⎦ ∑ t2 i i =1 ⎡n 2 ⎤ 1 K = ⎢∑ ⎥ n (3.25) ⎣i=1 N0 − ( i − 1) ⎦ ∑ t 2i i =1 Особенностью третьей модели является учёт ступенчатого характера изменения надёжности при устранении очередной ошибки. В качестве основной функции рассматривается распределение времени наработки на отказ P(t). Если ошибки не устраняются, то интенсивность отказов является постоянной, что приводит к экспоненциальной модели для распределения: P( t ) = exp( − λt ) Отсюда плотность распределения наработки на отказ T определяется выражением: f ( t ) = λ e − λt где t > 0, λ > 0 и 1/λ - среднее время наработки на отказ, т.е. Тср=1/λ. Здесь Тср - среднее время наработки на отказ. Для аппроксимации изменения интенсивности от времени при обнаружении и устранении ошибок используется функция следующего вида: λ( t ) = λβ t β −1 ; Если 0 < β < 1, то интенсивность отказов снижается по мере отладки или в процессе эксплуатации. При таком виде функции λ(t) плотность функции распределения наработки на отказ описывается двухпараметрическим распределением Вейбулла: f ( t) = λβ t β −1 exp(− λ t β) . Распределение Вейбулла достаточно хорошо отражает реальные зависимости при расчёте функции наработки на отказ. 3.7 Проверка математических моделей. Обоснование приведённых математических моделей приведено в ряде работ, в которых наибольшее внимание уделялось проверке первой и второй моделей. Контролировались и