Файл: Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 227

Скачиваний: 0

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

Найдем вероятность отказа системы и з-за отказа элемента Э. в случае, если время безотказной работы каждого из ее элемен­

тов распределено по экспоненциальному

закону

 

 

 

rüL(*С)=

 

 

 

В этом случае выражение

(14.5)

принимает вид

 

О

 

 

s*t

\

 

 

 

Вычислив внутренние

интегралы,

получим

 

 

 

 

 

 

N

К

 

 

=

»

ел .

-t 2

,

 

j

1е

5,1dz

 

 

о

 

 

 

 

 

 

откуда искомая вероятность

находится в виде

 

 

 

2 К

(L = 1,2,...,N).

(14.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

S=1

5

 

 

 

 

Перейдем далее к определению последовательности проверки элементов, обеспечивающей минимальное среднее время поиска от­ казавшего элемента.

Если проверка осуществляется в порядке номеров элементов, то среднее время отыскания неисправного элемента при условии,

что в системе имеется только один такой элемент и поиск закан­

чивается после его проверки, будет

 

_ н

$ _

 

Ѳ* 2

0 , 2 ѳ ,

(14.7)

где Ѳ. - среднее время, необходимое для измерения параметров

L -го элемента с целью проверки его исправности.

 

Рассмотрим еще одну последовательность проверки элементов,

отличающуюся от предыдущей тем, что в ней изменена

очередность

контроля н -го и ( д + І)-г о элементов.

 

Сравним эти послёдовательности проверок по среднему време--

ни поиска. Для первой последовательности это время

Ѳ} оцределя-

ется выражением (1 4 .7 ), а для второй оно будет

 


291

Вычитая Ѳ2 из Ѳ( , получаем

Потребовав, чтобы AB с О, т .е . предположив, что первая по­ следовательность обеспечивает меньшее среднее время поиска,пос­ ле преобразований получим следующее условие оптимальной после­ довательности проверки н -го и (я + І)-го элементов:

Я* ja. Як+1

(14.8)

ѳ*

К .

 

Рассматривая другие возможные изменения последовательности -

проверок и сравнивая их по среднему времени поиска, можно прий­ ти к следующему общему условию минимума среднего времени оты­ скания неисправности цри методе последовательных поэлементных проверок:

Ѣ

Ѣ

И

(14.9)

^

W

Ѳ.

Ѳ.

0,

 

1

2

 

 

Рассмотрим некоторые частные случаи. Пусть время проверки для всех элементов системы одинаково. Тогда выражение (14.9) преобразуется к виду

(14.10)

■я»

Правилом (14.10) обычно руководствуются квалифицированные спе­ циалисты, приходя к нему опытным путем. Однако цри составлении эксплуатационной документации это простое правило игнорируется. Например, ни на одной электрокалибровочной карте не отмечен по­ рядок проведения проверок.

Если элементы имеют одинаковые вероятности отказов, то опти­

мальный маршрут контроля запишется в виде

 

Ѳ, < Ѳ2 с . . . -с ѲЛ .

(1 4 .II)

Б случае, когда и время проверок и вероятности отказов эле­ ментов одинаковы, порядок проверок безразличен. Для этого слу­ чая среднее число элементов, проверяемых до обнаружения отка­ завшего,

_

N+1

(14.12)

п -

1

 

 


292

В общем случае среднее число проверок выражается формулой

 

 

N

 

 

 

 

n = 2 q s .

(14.13)

 

 

5~/

 

 

 

Очевидно, что цри оптимальной последовательности контроля,

если

Ф ф.

среднее

число проверок п

всегда мень­

ше,

чем вычисленное по формуле

(14 .12). В пределе минимальное

среднее число проверок при ^ = I и У2=%3 = •••=%„=■ О равно единице. Следовательно, среднее число проверок в системе при поэлементном методе отыскания неисправностей лежит в пределах

(14.14)

При поэлементных проверках может быть осуществлен поиск с исключением. В этом случае последний элемент, если он оказался неисправным, не проверяется, а заключение о его неисправности делается по результатам контроля всех остальных элементов. Для поиска с исключением справедливо то же условие оптимизации,что при поиске без исключения [см. выражение (1 4 .9 )].

Среднее время отыскания неисправного элемента при поиске с исключением

N -1

S

N -t

0=2

о 2Ѳ.+о2 Ѳ..

Sz.1

T S Ы

!■ М i=l I

Можно показать, что 0 будет минимальным, если не проверя­ ется элемент, для которого максимальна величина

Среднее число цроверок при поиске с исключением может быть рассчитано по формуле

Сравнение выражений (14,15) и (14.13) показывает, что сред­ нее число проверок имеет'заметное отличие только при мялгиу t что особенно наглядно следует из рассмотрения случая равного времени проверки элементов и равных вероятностей их отказов, для которого среднее число проверок при поиске с исключением выражается формулой


293

N+1

7

(14.16)

2

N

 

Поэтому в общем случае при поэлементной проверке применение поиска с исключением едва ли целесообразно. Особенно это отно­ сится к малшнному поиску неисправностей с использованием по­ элементных проверок, так как для машин нежелательно включение дополнительных логических элементов.

При наличии двух и более отказов могут быть применены две программы поиска второго из отказавших элементов. Первая из них заключается в отыскании первого отказа, его устранении, проведении комплексной проверки, отыскании второго отказа, его устранении, проведении комплексной проверки, отыскании третьего отказа и т .д . до тех пор, пока комплексная проверка не укажет на исправность системы.

Вторая программа предусматривает после устранения первого отказа проверку всех оставшихся элементов в первоначальной (или измененной) последовательности, что дает возможность выявить все отказавшие элементы. Комплексная проверка проводится толь­ ко один раз после устранения всех отказов. Очевидно, что при некоторых условиях, например, когда первый отказавший.элемент оказался в конце заданной последовательности проверки, а дли­ тельность комплексной проверки велика, более целесообразно про­ верить оставшиеся элементы.

В каждом конкретном случае может быть произведена оценка целесообразности применения той или иной программы.

Расчет оптимальной последовательности проверок в условиях наличия в системе более одного отказавшего элемента требует знаг» ния условных вероятностей совместного возникновения отказов алзментов и может быть проведен по методике, аналогичной ранее рас­ смотренной. Такая методика определяет жесткую последовательность проверки элементов, оптимальную в среднем.

§ 14.5. МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ГРУППОВЫХ ПРОВЕРОК

Метод групповых проверок заключается в том, что путем про-, верки одного или нескольких параметров определяется группа эле­ ментов, в которой имеется неисправный элемент. Затем проводит-. ся другая серия проверок, позволяющая выявить подгруппу элемен­ тов, включающую неисправный элемент, и т .д . до тех пор, пока