Файл: Батяев, Б. Г. Исследование надежности и точности линейных систем автоматического управления.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 87
Скачиваний: 0
37
получим
Г М |
• £ |
fР|т... >.t *«- т Ц и Ы т |
.f] J p[(t.e)-TJx |
||||||
|
rt-0 0 |
|
|
|
n^Oо |
|
|||
|
|
= l - F ( t * в) + f ' [ i - F ( t + e - z ) ] z ( z ) d z |
|||||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
r ( t j 6 ) = i - F ( t + 6 ) + { [ l - F ( t + e - ? ) ] z c z ) d z . |
(2 .3 9 ) |
||||||||
Переходя |
в выражении |
(2 .3 9 ) |
к пределу при t —- ° ° |
, |
получим |
|
|||
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
Г ( в ) |
= Сот P i t , е ) = |
бил |
f [ l - F ( t + 6 - Z ) ] |
z ( z ) d z . |
|||||
|
t - * оо |
£ - » - (J |
|
|
|
|
|||
Па основании |
теоремы |
Смита |
[Зо] |
преобразуем это |
выражение к |
следую |
|||
щ ее виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
|
оо |
|
|
|
Г(в) = бот J [i-F{t+e-z)]ziz)dz = 4 - l [ i - F ( z ) ] d z . |
|||||||||
|
|
о |
|
|
Т |
* |
|
|
|
отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оо |
|
|
|
|
|
|
Г(0) =-4у |[1-Р(^)1^г • |
|
(2 .4 0 ) |
|||||
|
|
|
|
^ |
е |
|
|
|
|
7 . |
|
Мгновенное восстановление элемента. |
Рассмотрим частный слу |
||||||
чаи предыдущей задачи, когда восстановление элемента осуществляется |
|||||||||
мгновенно. В ряде случаев полное восстановление элемента происходит |
|||||||||
лишь в результате замены его новым или в случае |
сбоя |
[22] . |
Исходя |
||||||
из этого предполагаем, что |
периоды восстановления |
Тп равны нулю, |
|
за |
|
a vioi НТЫ СТ1СГ, i |
л иосоТмашлспий оошэдамт |
c..a;. |
|
/ « * ' n - 1 ^ »V • |
|
|
i -1 |
|
Пусть £ ( О - случайная величина, равная числу отказов, про исшедших на промежутке времени { с , t ) и Я о ( 0 - математическое ожидание этой случайной величина urv нулевой длительности времени восстановлешш. Тогда
ОС
|
Яо ( 0 =Mf?(o] =]Р л Р п ( 0 , |
|
|
(-4D |
|||||
|
|
|
П --1 |
|
|
|
|
|
|
где Рп ( О |
означает |
вероятность наступления точно |
л. |
отказов |
за |
||||
время ( О , |
t |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ра СО - Р [ ?0) = |
• |
|
|
|
|
||
Принимая во |
внимание |
эквивалентность |
событий [^(.О с п } |
к { О |
< О , |
||||
найдем распределение |
числа отказов £ ( 0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
= р { ^ <t} = Fn(t)=jFn.t(t-T)dF(T), |
(-42) |
||||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
где Рп ( О |
- функции распределения моментов отказов, причем |
|
|||||||
Fi(i) = F i t ) |
• Из выражения (2.42) |
следу'ет, что . |
|
|
|
||||
Pn(t) =P{l_P) ' п} - |
> п } - р {7 « )* л .г } = Fn\i) - Р,ц,(0 |
||||||||
или |
|
|
|
|
, |
|
|
|
(^ 4Д ) |
|
|
P n U ) = F n U ) - F a . p t ) . |
|
|
|
||||
Подставляя |
значение |
Fn (t) из (2 .4 3 ) |
в |
выражение |
( 2 . 4 1 ) , |
получим |
|||
|
|
|
ОО |
|
ЛО |
|
о© |
|
п |
|
|
|
|
|
---, |
|
|||
|
|
|
|
|
/7 ‘/ |
/2=2 |
|
|
39
откуда
|
Я о ( 0 - - } _ F n U ) . |
(2 .4 4 ) |
||
|
|
n-.f |
|
|
Преобразуем формулу |
( 2 . 4 4 ) , учитывая, что r n (t) является |
п - крат |
||
ной сверткой функции |
Р ( |
t ) |
|
|
ям |
СКЗ |
О О |
^ |
|
|
|
• |
|
|
/ ! = J |
п - 1 |
О |
|
|
Отсюда сле.дует, что |
|
|
|
|
|
|
t • |
|
|
Ло(0 » |
F (t)+IX„(t-T)f(?)c(z . |
(2 .4 5 ) |
||
|
|
с |
|
|
Таким образе;:, -гы получили интегральное уравнение, называемое уравнением мгновенного восстановления. В этом уравнении функциями(Д) выражает среднее число отказов, происшедших на промежутке времени
( 0 , t |
). |
|
|
|
|
|
|
для определения дисперсии числа отказов £ ( t ) |
воспользуемся |
||||||
формулой |
|
|
|
|
|
|
|
|
ю [ Н 0 ] - М [ ' / ги ) ] - м Ч 1 « > ] . |
(2 .4 6 ) |
|||||
1-Ыегм |
со |
|
|
go t |
|
|
|
|
n*Pnu)~Л |
|
2 |
||||
jo[‘l(t)] = |
о |
( |
( * |
) о]- Л>l*) = |
|||
|
a - i |
|
|
n - |
/ |
|
|
OO |
|
|
net |
|
|
to |
/ |
|
|
|
|
|
__4 |
||
- У |
n zpn (*) |
- 2 |
( " ' Л ; |
|
|
|
' » > > |
/7 : / |
|
т-1 |
|
|
«TT1 |
|
|
|
1 |
^ |
|
|
|
|
|
Согласно -:/ормуле [35J |
|
|
|
|
|||
|
oc' |
|
|
|
/• |
r ) с ( Л с ( п . |
|
|
^ |
|
|
|
|
/1-1
40
Поэтому
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
& [ t ( t ) ] |
= 2 |
|
|
|
|
. |
|
(2 .47) |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Дифференцируя обе части интегрального уравнения |
(2 .4 5 ) |
по перемен |
||||||
ной t и, |
принимая во внимание, что М ( о ) ~0 |
, |
получим |
|||||
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
Я с ' ( 0 = F'(t) + |
|
?)J ( V c t z . |
|
|
|
(2 .48) |
||
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
Обозначим через (О ( Ъ) и |
( t * z) производные функцийЯ о ( 0 и |
|||||||
Л > и - 1 ■ ). |
Тогда получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
co(t) |
= a (t) +joo(t ■ L)a(T)d t . |
|
|
|
(2 .4 9 ) |
||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
Произведя |
замену |
t - T |
, |
преобразуем уравнение |
(2 .4 9 ) к сле |
|||
дующему виду |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0 ( 1) = a ( t ) + J c o Q ) a ( t - ^ |
, |
|
|
|
|||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
возвращаясь к прежней переменной интегрирования |
Т |
, |
подучил |
|||||
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
(0 (1 ) |
- a ( t ) |
t j |
( O ( T ) a ( t - г)2(г . |
|
|
(2.50) |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
функция (0(t) носит название средней частоты отказов и служит характеристикой надежности устройств, работающих в режиме смены эле ментов [28] . Согласно формулам (2,44) и (2 .49) эта функция может быть выражена следующий образом
< о с о * х Ч о = X ! / £ ( 0 . |
(2 .5 1 ) |
П--1