Файл: Варжапетян, А. Г. Готовность судовых систем управления.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 59

Скачиваний: 0

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

 

Приложение

МОДЕЛИРУЮЩИЙ АЛГОРИТМ ПОВЕДЕНИЯ

XIX

ВОССТАНАВЛИВАЕМОЙ СИСТЕМЫ В ПРОЦЕССЕ

 

РЕМОНТА В УСЛОВИЯХ ПОРТА

 

При составлении блок-схемы данного алгоритма будем учитывать все замечания, сделанные при описании алгоритма, приведенного в приложении XI. Будем считать, что восстановление должно быть проведено полностью, т. е. структура системы принимается при этом однозначной (коэффициенты значимости блоков и устройств равны 1). В том случае, когда задано директивное время ремонта Т я , можно исполь­ зовать алгоритм, приведенный в приложении XI, который позволит учитывать зна­ чимость невосстановленных за время Т я блоков по аналогии с блоками, невосста­ новленными за допустимое время Гдоп.

Исходными данными являются величины, рассмотренные в § 5.6.

При исследовании поведения системы в процессе ремонта в условиях порта можно использовать два подхода:

1. С помощью алгоритма, описанного в приложении XI, оценить истинное состояние устройств системы к моменту начала ремонта (наличие ЗИПа, отказав­ ших устройств и т. п.) и эту информацию использовать в качестве входной для рас­ сматриваемого алгоритма.

Этот подход наиболее реально отражает ход процесса функционирования и вос­ становления. Однако затраты на моделирование оказываются весьма большими.

2. При рассмотрении алгоритма ремонта определять случайным образом число отказавших основных и запасных устройств и оперировать этими цифрами.

Проверка показала, что ошибка, возникающая при обоих подходах, значи­ тельно возрастает при наличии более чем пяти запасных блоков и равна нулю в случае отсутствия ЗИПа. Однако вследствие того что на судне имеется весьма малое количество устройств, обладающих столь большим числом запасных блоков, ошибка в реальных случаях не превышает 12— 15%, что вполне допустимо при ис­

следовании

возможностей

ремонтных

бригад.

 

 

 

 

 

 

Будем

полагать, что

контроль

устройств

системы,

поступившей на ремонт,

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

проводится

либо последовательно,

т. е. Т к =

^

/к1-,

либо параллельно, и тогда

Т к

max tK[.

 

 

і==і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ном

Все другие возможные значения времени контроля будут находиться в задан­

интервале.

 

 

 

 

 

 

 

 

Дадим

некоторые определения

переменных

и

обозначений,

встречающихся

в блок-схеме алгоритма:

 

 

 

 

 

 

 

 

{а,} — массив признаков отказов основных

блоков;

 

 

{ }

— массив признаков отказов запасных блоков;

 

 

k i

— число восстанавливаемых устройств;

 

 

 

 

 

k i

— число устройств, не восстанавливаемых за

время Гд

и пополняемых

 

 

из ЗИПа базы;

 

 

 

 

 

 

 

k 3 — число устройств, вообще не подлежащих

восстановлению и попол­

 

 

няемых из ЗИПа базы;

 

 

 

 

 

 

k

— число отказавших устройств: k —

k i

+

k i

-f- k a\

 

 

M — число ремонтных бригад;

 

 

 

 

 

 

m3 — количество

блоков в ЗИПе;

 

 

 

 

 

 

Т д — директивное

время контроля;

 

 

 

 

 

 

S

— число устройств, обладающих ЗИПом;

 

 

 

248


ПРИЛОЖЕНИЕ XIX

Т’пр. р — время

простоя на ремонте;

ta — время

автономности плавания;

/в — время

восстановления отказавшего устройства;

t3 — время

ремонта (замены);

fK— время

контроля;

W — время ожидания начала ремонта;

IQCB — время освобождения ремонтной бригады;

Іхр — время

хранения ЗИПа за время плавания;

О— ключ, выбирающий порядок проведения контроля;

&х — процедура моделирования РРСЧ по произвольному закону (прило­ жение IV);

Хр — интенсивность отказов при работе; Ххр — интенсивность отказов при хранении;

|А — интенсивность восстановления.

Операторы в блок-схеме, представленной на рис. П.16, выполняют следующие функции.

Операторы 1, 2, 3, 20, 26, 29, 40 осуществляют процедуру !?х , позволяющую получать серию или одиночное случайное число по требуемому закону в нужные моменты прохождения программы.

Операторы 4, 5, 6, 21, 28,' 32, 42 — логические операторы, осуществляющие набор необходимого количества чисел, среди которых отыскивается время ремонта.

Оператор 7 — ключ, выбирающий способ проведения контроля.

Операторы

10,

И ,

12 — сумматоры, реализующие одну из следующих зави­

симостей:

 

 

 

 

 

п

tKi — при последовательном контроле;

 

 

2

 

 

t=1

 

 

шах tKi — при параллельном контроле;

 

 

I п

. . . .

шах /к; <

tK <

^

tKi — при смешанном контроле.

і=і

Оператор 15 запоминает окончательное время контроля всей системы. Оператор 8 проверяет логическое условие, которое состоит в том, что случай­

ное время исправной работы прибора не превосходит суммарное время его работы за период автономного плавания.

Оператор 13 формирует массив признаков основных отказавших блоков (а,). Оператор 16 проверяет наличие отказавших блоков в системе.

Оператор 25 определяет число отказавших блоков.

 

Оператор 31

проверяет, не превышает ли число отказавших блоков число

ремонтных бригад.

 

 

Оператор 43

определяет время освобождения первой ремонтной бригады и одно­

временно уменьшает сумму, полученную оператором 25, на единицу.

 

Оператор 44

формирует время ожидания обслуживания ^ож.

 

Оператор 45

накапливает времена ожидания обслуживания (t0жі=

max IOCBI-I)-

Оператор 46 формирует время замены t3.

 

Оператор 27

определяет максимальное время восстановления Т

= max t3.

Операторы 39

и 47 определяют общее время восстановления основных блоков

с учетом контроля

и замены Т в .

 

Оператор 9

осуществляет проверку того, что случайное время исправного хра­

нения ЗИПа меньше периода автономности плавания.

 

Оператор 14

формирует массив признаков отказавших запасных' блоков.

Оператор 17 определяет число отказавших запасных блоков с учетом числа основных блоков, имеющих'ЗИП| и количества отказавших запасных блоков каждого наименования.

Операторы 18, 41, 48 проверяют, не превышает ли число отказавших запасных блоков число ремонтных бригад.

249


ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ XIX

 

і

17

18

10

20

21

 

22

23

24

 

0

 

 

 

0

t3 =

 

-> T ’ n p . p

% Ьі

Y i bi < M ->

3 ->

 

v =^ S 6

T B

 

=

max <OCB

 

 

 

 

 

 

 

+

I 1

t

t

1

 

 

 

(-И

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

32

3 3

3 4

3 5

Зв

3 7

3 8

1

ßs=:/W

^OC »

^ о ж

-*• m a x і0ж

- >

Т’ в

^ n p . р

t

Рис. П.16. Блок-схема мо

делирующего алгоритма.

 

250

251



ПРИЛОЖЕНИЯ

Операторы 33, 34, 35, 36, 37 выполняют соответственно те же функции для запасных блоков, что и операторы 43, 44, 45, 40, 47 для основных блоков.

Операторы 19, 30 осуществляют функции запрета перехода к ветви 0 опера­ торов 18 и 31 в том случае, когда управление началось по ветви 1 этих операторов.

Операторы 22, 23 выполняют соответственно те же функции для запасных бло­ ков, что и операторы 27, 39 для основных блоков.

Операторы 24, 38 определяют времена ремонта с учетом контроля и восста­ новления основных и запасных блоков.

Линия контроля запасных блоков на блок-схеме не показана. Дадим описание алгоритма.

Отметим вначале, что в алгоритме предусмотрено последовательное восста-

новление основных и

запасных блоков. Однако в

 

некоторых случаях

возможно

 

 

 

 

 

 

 

и

параллельное

восстановление. t Xa-

 

hr

 

 

 

 

 

рактер описания операторов алгоритма

 

 

 

 

 

 

при этом не изменится; изменится

ы 7

hi

 

1

 

 

 

 

 

 

 

лишь

конечная

обработка

 

результа­

«Сэ *

tj-

 

i

 

 

 

тов, а

именно

 

время

ремонта

будем

| з

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

определять

не

путем

суммирования

I*——11igгь

 

 

 

 

общих времен, а путем выбора одного

S.S

 

---------- Г|

 

 

 

из

двух

случайных

времен

восстано­

f-fi

 

 

1

 

 

 

вления запасных и основных блоков.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем

рассматривать

 

последова­

 

 

 

 

 

1

 

тельное восстановление блоков.

 

 

 

 

 

 

1

 

 

В

блок-схеме

алгоритма

можно

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

выделить три

основные ветви:

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

ь

 

 

!

 

 

1)

 

ветвь

получения

случайного

 

 

 

 

 

времени

контроля

блоков системы

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

-

(операторы

1,

4,

7,

10,

11,

 

12,

15)\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) ветвь получения случайного

Рис. П .17. Временная

эпюра поведения

 

времени восстановления основных бло­

системы при ограниченном восстановлении.

 

ков

(операторы

2,

5,

8,

13,

16, 25,

 

 

 

 

 

 

 

31,

40,

42 — 48);

 

 

 

 

 

блоков

3)

ветвь

получения

случайного

времени

восстановления

запасных

(3, 6,

9, 14,

1 7 - 2 4 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вначале

определяем

случайные

времена

контроля

основных

блоков

и

из них

формируем время контроля в зависимости от его вида (последовательного, парал­ лельного или смешанного). То же самое повторяем и для запасных блоков.

Далее, сформировав с помощью процедуры S7\ необходимое число случайных

времен исправной работы основных блоков (операторы 2, 5), определяем последова­ тельно, все ли полученные числа не превосходят суммарное время работы за период автономного плавания. Естественно, что найденные случайные времена должны находиться в массиве исходных данных, причем для аппаратуры периодического действия необходимо учитывать и время хранения с возможностью отказа за это время. Отказ устройства или блока представляется в виде единицы в массиве при­ знаков {at-}, исправное состояние — в виде нуля. При отсутствии единиц в регистре время восстановления основных блоков, естественно, равно нулю. При наличии в регистре единиц определяем число блоков, требующих восстановления. Если это число больше числа бригад, то используем ветвь 1 (операторы 4 0 47), определяя времена восстановлений по числу ремонтных бригад. Минимальное из полученных времен считается временем освобождения ремонтной бригады. Затем на восстановле­ ние подается 1)-е устройство; при этом поступает сигнал запрета на ветвь О,

с тем чтобы управление не пошло по ветви а<ф М в том случае, когда число остав­ шихся невосстановленными блоков окажется меньше М . Кроме того, число запомнен­ ных отказавших блоков уменьшается на единицу. Подобная операция продолжается до определения общего времени ремонта.

Порядок определения общего времени замены и времени ожидания иллюстри­ руется рис. П. 17. При этом полагаем, что число ремонтных бригад равно трем, а число отказавших устройств шести. Из рис. П.17 видно, что /0ж равно максималь­ ному времени освобождения, выбранному среди значений фсв блоков, последова­

252