Файл: Варжапетян, А. Г. Готовность судовых систем управления.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 78
Скачиваний: 0
ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ГОТОВНОСТИ НА ЭЦВМ
б) достаточно чувствителен (критичен) по отношению к пара
метрам системы управления |
и аппаратуры |
контроля |
(б, у, S, |
tK, |
|||||
^ |
c |
i |
^ |
с |
. |
а |
. |
к |
> |
|
в) эффективен |
в статистическом |
смысле, |
так |
как |
исследования |
|||
показывают, что он обладает сравнительно небольшой дисперсией и определяется с приемлемой точностью;
г) достаточно прост для вычислений и анализов.
Анализируя выражение (5.81), можно заключить, что г| для дан ных начальных условий, т. е. для заданной системы управления,
Рис. 5.25. Зависимость эффек тивности контроля т] от продол жительности /к работы системы управления при обслуживании.
öl < б2: Ѵі < Уг-
Рис. 5.26. Зависимость эффектив ности контроля т| системы упра вления от ошибок контроля б (сплошные линии) и у (штриховые линии).
Ѵі < ѴіІ б, < бг.
условии и длительности ее хранения и периодичности контроля зави сит от б, у, tK и S. На рис. 5.25 и 5.26 приведены зависимости т] от tK, б и у. Из графиков видно, что с изменением tK эффективность контроля значительно изменяется. Чем меньше ^к, тем выше тр Точно так же чем выше достоверность контроля (чем меньше ошибки б и у), тем 1) выше. Зависимость т) от охвата контролем 5 приведена
на рис. 5.27. При 5 —>0 г| —>— оо.
Для повышения эффективности контроля т] необходимы меро приятия по уменьшению tK, б и у и повышению 5. Эффективность контроля может быть повышена за счет выбора оптимальной перио
дичности тп опт |
проведения |
обслуживания |
систем |
управления. |
||||
При идеальном контроле б, |
у и tK равны нулю, 5 = |
1, |
Р 0к = |
1, |
||||
Р а = |
1, |
R3 = 0 |
и т]ид = 1 |
(эффективность |
идеального |
контроля |
||
равна |
единице). |
|
|
|
|
|
|
|
При |
QK(тп/) < |
Р к(тп/) [q (У |
-|- 8р ((к)] эффективность |
контроля |
т] |
|||
меньше |
нуля. В |
общем случае г) может изменяться от— оо до |
1. |
|||||
Очевидно, что если г |< 0 , то контроль судовой системы |
управления |
|||||||
данной |
аппаратурой контроля |
невыгоден, |
|
|
|
|
||
188
ГЛАВА 5
Эффективность контроля зависит от уровня надежности системы управления и периодичности тп ее контроля и обслуживания. На рнс. 5.28 приведены графики зависимости т] от тп. Из рисунка видно, что при малых значениях тп контроль менее эффективен, чем при больших. Кроме того, чем меньше ошибки и время контроля, тем при меньших тп становится выгодным проведение контроля судовой системы управления.
При проектировании аппаратуры контроля на основании выра жения (5.81) можно определить действенность вводимых в аппара-
Рис. 5.27. |
Зависимость |
эф |
Рис. 5.28. |
Зависимость |
эф |
|||
фективности |
контроля Т) |
от |
фективности |
контроля |
1] |
от |
||
охвата контролем 5. |
|
периодичности |
обслужива |
|||||
|
|
|
|
ния тп. |
|
|
||
|
|
|
ІК 1 < ІКГ* |
б ‘ |
< |
б » : V . < |
У>- |
|
туру изменений, направленных на повышение качества ее функцио нирования. Если через ц' обозначить эффективность контроля после введенных в аппаратуру контроля изменений, то
Дт] = |
rj' — г| |
(5.82) |
даст значение дополнительной |
эффективности. |
|
Знание параметра эффективности контроля позволяет определить, какой вариант аппаратуры контроля из нескольких конкурирую щих дает возможность лучше решить задачу контроля заданной си
стемы управления и сделать заключение о целесообразности |
прове |
|||||
дения контроля. |
|
|
|
|
||
|
Определим, например, эффективность контроля судовой системы |
|||||
управления, |
характеризующейся параметрами |
Я,с = |
2 |
- 1 0 |
_ 3 ч-1, |
|
\ |
= 2 - ІО- 5 |
ч-1, если контроль и обслуживание системы в период |
||||
ее хранения |
проводится с периодичностью тп = |
1 год, |
при |
^х р 0 = |
||
= |
2 года, tH — tK контрольной аппаратурой двух типов, |
обеспечи |
||||
вающей проведение контроля с параметрами, указанными в табл. 5.6. Результаты расчета приведены в табл. 5.7,
189
ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ГОТОВНОСТИ НА ЭЦВМ
Исходные данные расчета эффективности контроля |
|
|
Т а б л и ц а |
5.6 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Тип аппарату |
ö |
V |
S |
'ко- " |
V |
а. к- 4 |
' |
'а. к- |
" |
|
ры контроля |
||||||||||
Первый |
|
0,01 |
0,05 |
0,75 |
5 |
|
0,01 |
|
2 |
|
Второй |
|
0,005 |
0,01 |
0,9 |
2 |
|
0,014 |
|
1 |
|
Результаты |
расчета эффективности контроля |
|
|
Т а б л и ц а |
5.7 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Тип аппаратуры |
контроля |
|
|
|
||
Параметр |
|
первый |
|
|
второй |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р ок |
|
|
0,9861 |
|
|
0,9977 |
|
|
|
|
Р н |
|
|
0,8279 |
|
|
0,9510 |
|
|
|
|
<к. " |
|
|
6,7 |
|
|
2,5 |
|
|
|
|
Q ( k ) |
|
|
0,1285 |
|
|
0,0530 |
|
|
|
|
А Р ид |
|
|
0,2780 |
|
|
0,1911 |
|
|
|
|
А Р р |
|
|
0,1055 |
|
|
0,1388 |
|
|
|
|
Яз |
|
|
0,0991 |
|
|
0,0434 |
|
|
|
|
Р і |
|
|
0,7159 |
|
|
0,8104 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
+ 0 ,0 6 |
|
|
+ 0 ,5 4 |
|
|
|
Таким образом, контроль системы управления аппаратурой |
||||||||||
контроля |
первого типа |
неэффективен (г) = |
-j-0,06) |
из-за |
малой сте |
|||||
пени охвата S , |
большой продолжительности контроля t K |
и сравни |
||||||||
тельно больших ошибок контроля, при этом затраты почти равны реальному доходу.
Контроль системы управления, проводимый аппаратурой кон троля второго типа, выгоден, имеет более высокую эффективность (т] = +0,54) и обеспечивает более высокие показатели надежности системы управления после ее обслуживания.
Алгоритм исследования эффективности контроля судовых систем управления при проведении их обслуживания приведен в прило жении XXII.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Авторы ставили своей целью обобщить и собрать воедино материал, имеющий отношение к исследованию функции готовности судовых систем управления с помощью аналитических и алгоритмических методов.
Использование на практике методов, изложенных в книге, поз волит более правильно подходить к выбору дисциплины обслужива ния систем управления в процессе плавания либо при ремонте в порту, к выбору состава ЗИПа, числа ремонтных бригад и т. д. Указанные методы достаточно эффективны при использовании их как в процессе проектирования судовых систем управления, так и при эксплуатации этих систем.
В книге не рассматривались подробные примеры использования аналитических и алгоритмических методов для исследования кон кретных систем управления. Однако общие алгоритмы, предложен ные в книге, легко могут быть трансформированы для этих целей.
Авторы считают, что выход в свет настоящей книги восполнит в значительной мере существующий пробел в литературе, освещаю щей вопросы готовности автоматизированных систем управления. Вместе с тем большое своеобразие и специфичность судовых систем управления несомненно выдвинут ряд новых задач, связанных с го товностью систем. Поэтому авторы с благодарностью примут пред ложения по формулированию новых задач и направлений исследова ния, а также замечания, направленные на улучшение настоящей книги.
|
Приложение |
АЛГОЛ-ПРОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЯ |
I |
ФУНКЦИИ ГОТОВНОСТИ |
|
ЧИСЛЕННЫМ МЕТОДОМ |
|
begin integer N;
comment N — количество участков, иа которые разбивается временной интервал;
read ( N) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
begin real (р, ß, у, t, h, г; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
comment ß — параметр |
потока |
восстановления, |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
V — параметр |
Стх |
в |
распределении |
Релея, |
|
||||||||||||||
|
|
|
Іі |
— шаг интегрирования; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
array |
S |
[1 : 2]; |
integer |
|
v, |
i, |
j, |
k, |
l, |
rrt, |
n, |
p , |
q, |
r; |
|
|||||||
array |
a |
[0 |
: (3X/V) |
+ |
2 ], |
w |
[o : |
N ] \ |
read |
|
(ß, |
у, |
/г); |
|
||||||||
k := m := |
0 ; |
n ~ N ; |
for |
i |
: = |
0 |
|
step |
|
1 |
until |
2 |
do |
|
||||||||
begin |
t : = |
0 ; |
for |
j : = |
m |
step 1 until n do |
|
|
|
|||||||||||||
begin |
go |
to if |
k = |
0 |
then |
A A |
else |
if |
к = |
1 |
|
|
||||||||||
then |
A B |
else |
AC; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
A A |
: S |
[1] |
:= f/y f 2; |
S |
[2 ] |
: |
= |
—(t f 2)/(2Xy f 2); go |
to AD; |
||||||||||||
|
A B |
: |
S |
[1 ] := |
ß; |
5 |
[2] |
:= |
— (ßX /) |
go |
to |
AD; |
|
|||||||||
|
A C : |
S |
[1] := |
1; |
S |
[2] := |
—((f 2)/(2Xy f 2); |
|
||||||||||||||
|
A D : |
a |
[/] |
:= |
S |
[1 ]Xexp |
(S |
[2 1); |
/ |
|
/- )-/; |
|
||||||||||
end |
/'; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
comment |
В ячейки a 0 — a.v заносятся |
значения |
плотности |
распределения |
||||||||||||||||||
времени |
безотказной |
работы, |
в |
ячейки |
а,у+і—а2,ѵ+і — значения плот |
|||||||||||||||||
ности распределения времени восстановления, в ячейки агд'+г-—аз.ѵ+г — |
||||||||||||||||||||||
значения |
вероятности |
|
безотказной |
работы; |
|
|
|
|||||||||||||||
/п ;-— j ; ./2 ; |
ті -J- N "j- 1; /2 ;~~ k 4 - I |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
end i; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
comment Этот участок программы будет изменяться в зависимости от функций
распределения |
|
времени |
отказа |
системы |
и |
времени |
восстановления; |
|||||||||||||
і : = |
0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R R : |
j |
:= j |
|
-j- 1; z := 0; |
if / = |
1 then v : = |
|
0else |
|
|||||||||||
V := |
2 |
X /V -j- 2; |
for |
q : = |
0 |
|
step |
1 |
until |
N do |
|
|
||||||||
begin |
go to |
if |
q — |
1 <C 0 |
then DD else DE; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
D E : |
z := 0; |
for i |
:= |
0 |
step |
1 |
until |
q |
— 1 |
do |
|
|
|
|||||||
begin |
r |
: = |
l |
~ |
1; |
m |
|
q — t — 1; |
p |
: = 0 ; |
|
|
|
|
|
|||||
|
BA |
: S |
[/] := |
0; |
go |
to if |
m<C 0 |
then |
BD |
else |
BE; |
|
|
|||||||
|
B E |
:for |
k |
|
0 |
step |
1 until |
m do |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
S |
[/] := |
|
S |
[/] |
-f- a [ v + |
<7 — г — |
6 — P ] X |
a |
[ N |
-j- k -f- |
1 ] -|- |
||||||||
|
a |
[ v |
|
q — i — к |
— г] X a |
[ N |
+ |
k |
-\- 2]; |
go |
to |
if l — |
\ |
|||||||
192