Тема 5. Резервирование радиоэлектронных средств

Система, структурная схема надежности которой дана на рис. 4, имеет общее постоянное резервирование второго поряд­ка. Найти выигрыш в ее надежности по среднему времени нара­ботки до первого отказа, если 1/ч; 1/ч; 1/ч.

 

 

Рис. 4

Решение:

В силу последовательного соединения составляющих ее элементов, интенсивность отказов нерезервированной системы:

Среднее время нара­ботки до первого отказа нерезервированной системы:

При общем резервировании среднее время нара­ботки до первого отказа определяется по формуле:

где  – порядок резервирования.

    При резервировании второго порядка получаем:

    Искомый выигрыш в надежности:

Тема 6. Методы расчета надежности электронных средств

Рассчитать наработку на отказ проектируемой системы по следующим исходным данным:

Тип элемента		,1/ч
Транзисторы	100		0,84
Интегральные схемы	15		0,025
Резисторы	500		0,4
Конденсаторы	450		0,16
Катушки индуктивности	20		0,1
Реле	30		0,25

 

Решение:

В данной задаче интенсивность отказов системы определится по следующей формуле:

где  – число элементов  типа;  – число типов элементов.

    Таким образом:

 

 

 

Соответствующая наработка на отказ:

 

 

Тема 7. Надежность восстанавливаемых радиоэлектронных средств

Бортовая ЭВМ состоит из трех блоков рис. 1. Ее тре­тий блок находится в состоянии ненагруженного резерва. Интен­сивность отказов второго блока намного меньше интенсивностей отказов первого и третьего блоков. Построить схему состояний и определить коэффициент готовности ЭВМ, если среднее время ее работы в 100 раз больше времени восстановления.

 

Рис. 1

Решение:

Если предположить, что наличие в системе блока 2 не ухудшает ее надежность, то можно выделить следующие три состояния, в которых может пребывать устройство:

0 - блоки 1 и 3 исправны и ЭВМ работоспособна;

1 - один из блоков (1 или 3) поврежден и ремонтируется, а система по-прежнему сохраняет работоспособность;

2 - оба блока (1 и 3), а следовательно, и система в целом неработоспособна.

Схема перечисленных состояний приведена на рисунке:

Обозначим вероятности указанных состояний в некоторый момент времени t соответственно P₀(t), P₁(t), P₂(t), для которых выполняется:

Коэффициент готовности K _G = P₀ + P₁, поскольку переход системы из состояния 0 в состояние 1 (0 ® 1) не отражается на ее работоспособности, а K _P = P₂ или K _P = 1 - K _G, так как P₀ + P₁ + P₂ = 1.

Запишем уравнения, соответствующие схеме состояний устройства:

Дополнив систему уравнений нормировочным условием, получим:

- l P₀ + m P₁ = 0,

l P₀ - (l + m)P₁ + m P₂ = 0,

l P₁ - m P₂ = 0,

P₀ + P₁ + P₂ = 1.

Совместное решение 1-го, 2-го и 4-го уравнений системы дает следующий результат:

 

где

По условию:

Это дает:

Тогда: K _G = P₀ + P₁ =0,99+0,0099=0,9999.