Файл: Оптимизация процессов грузовой работы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 257

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ г о т о в н о с т и

Выбор оптимального числа контролируемых параметров может про­ водиться с помощью процедуры отыскания экстремума целевой функ­ ции при нескольких ограничениях.

Воспользуем ся информационным критерием объективности кон­ троля, под которым будем понимать отношение количества инфор­ мации /к, приобретенной при контроле определенного числа пара­ метров п, к энтропии системы # 0:

Д ля случая

независимых параметров

 

 

 

П

 

 

В =

S Ьі>

(4.34)

 

 

/=1

 

д е bl — Ii/Ho,

/,• — количество

информации,

приобретенной при

контроле і-го параметра.

 

контроля D и опре­

Следуя [1 0 ],

введем понятие достоверности

делим его как произведение критерия объективности контроля на вероятность безотказной работы автоматической системы контроля Р:

D - ВР.

(4.35)

Д ля решения поставленной задачи необходимо максимизировать функцию D при заданных ограничениях на время проведения кон­ троля /к, на стоимость системы контроля С, на ее вес G и т. д.

Обозначим через Я. интенсивность отказов части автоматической системы контроля, необходимой для контроля t-го параметра. При этом рассмотрим два режима работы автоматической системы кон­ троля:

1) все части системы работают непрерывно в течение всего вре­

мени

контроля;

 

 

 

 

 

2)

отдельные части

системы

вклю чаю тся только

на время кон­

троля

определенного

параметра.

 

 

 

Введем переменные xt таким образом, что xt — 1, если і-й пара­

метр

принят к контролю, и Х[ =

0, если он не принят. Тогда

 

 

 

П

 

 

 

 

 

д =

2

ьіхі;

 

(4.36)

 

 

 

1 = 1

 

 

 

 

 

 

 

первого

режима

работы;

 

 

 

 

 

 

(4.37)

 

 

для

второго

режима

работы.

1 3 0


ГЛАВА 4

П одставляя (4.36) и (4.37) в (4.35), получим значения достовер­ ности контроля для первого и второго режимов работы соответ­ ственно:

О

Ограничения, имеют вид

п

2

(= 1

п

|]

(

\ х і

V

 

 

ехр

t У

) \

 

 

 

\

<•=1

 

і=і

(4.38)

 

 

п

 

\ л

п

 

 

— 2

%itlxl

2 Ьіхі-

 

 

 

i=i

 

/J i=i

 

накладываемые

на переменные х и х 2,

XПI

пП

ctX[ ^ С;

2 g,-

G,

(4.39)

1=1

І = 1

 

 

где tt — время контроля і-го параметра; ct и g{ — стоимость и вес элементов автоматической системы контроля, обеспечивающих кон­ троль t-го параметра.

Таким образом, для решения сформулированной выше задачи необходимо максимизировать целевую функцию (4.38) при заданных ограничениях (4.39), т. е. решить задачу нелинейного программиро­ вания. И спользуем для решения метод динамического программи­

рования

[7 ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф ункциональное уравнение для первого режима работы автома­

тической системы контроля имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fk (t, с,

g) = max ((& L i + h ) exp

[— t (Я,*_і + A *)]),

 

(4.40)

где A,*_p

bk*_ j —

интенсивность отказов

и значение критерия объек­

тивности

части

системы,

необходимой

для

контроля

А —

1

пара­

метров; А,*, bk — интенсивность отказов

и значение критерия объек­

тивности части системы, необходимой для

контроля А-го параметра;

t — время, необходимое

для контроля

А

параметров.

 

 

 

Функциональное уравнение для второго режима работы автома­

тической системы контроля можно записать в виде

 

 

 

fk (t, с, g) = max ((6fe_i -+- bk) exp [—

(^ _ i +

h)

(A,LI +

A *)]),

(4.41)

где A’ j ,

b\_v

fk_ x — интенсивность

отказов,

значение

критерия

объективности и

время контроля части системы, необходимой для

контроля k — -1

параметров;

6А, 4 — интенсивность отказов,

значение критерия объективности и время контроля части системы, необходимой для контроля А-го параметра.

Д л я

иллюстрации рассмотрим численный пример [1 0 ].

П ример 4.3. Пусть имеется пять выходных параметров радиоэлектронной аппа­

ратуры 2 і,

гг, z3, z4, z5, характеристики системы контроля которых даны в табл. 4.22.

Требуется выбрать для контроля набор таких параметров, чтобы функция (4.38)

имела максимум, а вес системы контроля и время контроля в относительных едини­ цах (о. е.) не превысили значений G = 38, (к = 18.

9*

13 1


МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ готовности

Т а б л и ц а 4.22 Характеристики системы контроля выходных параметров________________________

Контролируемые выходные

 

 

 

и

ьі

параметры

 

 

 

гі

0,08

2

5

0,055

г2

0

, 0

1

4

8

0,0335

г3

0

, 0

2

5

6

0,0704

Z4

0,03

1

5

0,136

26

0

, 1

 

8

2 0

0,428

Предположим, что стоимость не является лимитирующим параметром. Решение задачи сводится к нахождению мажорирующей последовательности согласно функ­ циональным уравнениям (4.40), (4.41). Табл. 4.23—4.26 отображают процесс выбора

Т а б л и ц а 4.23

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении параметров гх и г2

О,

іг

0

0,0469

0

2

0

5

0

0

0,0469

0

0

2

0

0

5

 

 

1

0,0322

0,0322

0,0724

4

4

6

8

8

13

 

 

2

Т а б л и ц а 4.24

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении параметров гг—г3____________________________________________

1 , а

0

*lf 2 '

0

0

0

0

0469

0,0724

■>

6

5

13

0,0469

0,0724

0

0

2

6

0

0

5

13

 

 

1

3

0,0637

0637

0967

1177

5

5

7

1 1

6

6

И

19

 

2

4

5

1 3 2


ГЛАВА 4

Т а б л и ц а 4.25

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении параметров гг— z4

Di—3

Dt

Л - Э

0

0 , 0 4 6 9

0 , 0 6 3 7

0 , 0 7 2 4

0 , 0 9 6 7

0 , 1 1 7 7

 

й і - з

0

2

5

6

7

1 1

14

 

0

5

6

1 3

1 1

1 9

 

 

Üi

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0,0469

0,0637

0,0724

0,0967

0,1177

 

0

0

2

5

6

7

1 1

 

0

0

5

6

13

11

19

 

1320

1320

1579

0,1812

1784

1956

2120

 

1

1

3

6

7

8

12

 

5

5

10

11

18

16

24

 

 

1

2

3

 

4

5

Т а б л и ц а 4.26

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении членов ггг ь

Di-i

\ u -t - gl-1

h Въ

0

0

0

0

0 , 1 3 2 0

0 , 1 5 7 9

0 , 1 8 1 2

0 , 1 9 5 6

0 , 2 1 2 0

0

1

3

6

8

1 2

0

5

1 0

1 1

1 6

2

4

0

0,1320

0,1579

0,1812

0,1956

0,2120

0

1

3

6

8

12

0

5

10

11

16

24

 

 

1

2

3

4

 

5

0,1923

0,1923

0,2459

0,2300

0,2503

0,2317

 

 

8

8

9

11

14

16

20

"

20

20

25

30

31

36

44

 

 

 

6

 

7

 

 

 


МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ г о т о в н о с т и

оптимального числа контролируемых параметров, когда система работает непре­ рывно в течение всего времени контроля функционирования.

Для определения оптимального числа контролируемых параметров необхолимо произвести анализ всех мажорирующих последовательностей, начиная с последней (четвертой). Находят член этой последовательности с максимальной достоверностью и проверяют, не входит ли он в состав предыдущих последовательностей. Если не входит, то параметр гъ подвергается контролю. Анализ третьей мажорирующей после­ довательности начинают с члена, имеющего характеристики 0 = 0,1812; / = 6; g = 11, так как с помощью этих характеристик и характеристик, соответствующих параметру z5, образован член с максимальной достоверностью четвертой последова­ тельности. Найденный член третьей мажорирующей последовательности подвер­ гают проверке, аналогичной проводившейся для члена четвертой последовательности

Т а б л и ц а 4.27

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении параметров гх и z2

Т а б л и ц а 4.28

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении параметров zx—z3

\Д1,2

N .

1, 2

0

0,0-169

0,0515

N.

gl. 2

0

2

6

Dr, \

N.

0

5

13

Із

 

 

 

Яэ

N^

 

 

 

 

 

0

0

0,0469

0,0515

 

 

0

0

2

6

 

 

0

0

5

13

 

 

 

 

1

 

 

 

0,0637

0,0637

0,0623

0,0476

 

 

5

5

7

11

 

 

6

6

11

19

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4.29

Получение членов промежуточной оптимальной последовательности

 

при рассмотрении параметров гх—z4

 

 

 

 

 

D i —з

 

 

 

 

 

 

0

0 , 0 4 6 9

0 , 0 5 1 5

 

S 1 - 3

0

2

 

6

 

0

5

 

1 3

Ëi

~~~~___

 

 

 

 

 

0

0

0,0469

0,0515

 

0

0

2

 

6

 

0

0

5

 

13

 

0,1320

0,1320

0,1373

0,1529

 

1

1

3

 

6

 

5

5

10

 

11

 

 

1

2

 

3

134