Устройство для определения характеристик надежности технических объектов Советский патент 1991 года по МПК G06F17/00 

Ма

+ N Dp ) р Мс + N Dp )

(1)

где Мр- расчетная оценка математического ожидания среднего времени безотказной работы полученная при теоретическом исследовании надежности обьекта:

Dp - дисперсия оценки Мр, и тем самым обеспечивает повышение точности оценки среднего времени безотказной работы исследуемого обьекта.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 памяти времен безотказной работы объектов, первый сумматор 2, первый блок 3 деления, блок 4 памяти расчетных значений математического ожидания и дисперсии времени безотказной работы объектов, первый блок 5 умножения, блок 6 возведения в квадрат, второй блок 7 умножения, второй 8 и третий 9 сумматоры, второй блок 10 деления и третий блок 11 умножения.

Работу устройства можно пояснить с помощью следующих теоретических рассуждений.

Рассмотрим некоторый объект с экспоненциальным законом надежности, т. е. будем полагать, что плотность распределения времени безотказной работы имеет вид

p(t)Aexp( -At),

(2)

где А - интенсивность отказов обьекта.

Пусть испытано N образцов рассматриваемого объекта, причем время безотказной работы i-ro объекта составило ti.

Тогда среднее время безотказной работы равно

(5)

где Ор Мр /Dp - 1;

А Ор/Мр;

Мр - расчетная оценка среднего времени безотказной работы: 1 Dp - ее дисперсия.

Следует отметить, что расчетные оценки Мр и Dp практически всегда могут быть получены на этапах, предшествующих этапу экспериментального исследования опытных образцов исследуемого обьекта. Очевидно, что информация о характеристиках надежности объекта в виде Мр и Dp может и должна быть использована при оценивании среднего времени безотказной работы. С этой целью может быть использован подход Байеса, в соответствии с которым апостериорная плотность распределения среднего времени безотказной работы может быть найдена по формуле

35

M)MJjMML

/ (М )( ( М )JM

(6)

Подставляя в (6) выражения (4) и (5). после несложных преобразований получают

xMOp+N-1e-M(AcN + )

(7)

Тогда в соответствии со своистнами распределения (7) найдем апостериорную оценку М3 среднего времени безогка.чной работы и ее дисперсию Da

Изобретение относится к моделированию и вычислительной технике и может быть использовано для определения надежностных характеристик технических объектов. Цель изобретения - повышение точности определения среднего времени безотказной работы объекта. Устройство содержит блоки памяти 1, 4, сумматоры 2, 8, 9, блоки 3, 10 деления, блоки 5, 7, 11 умножения и блок 6 возведения в квадрат. Устройство обеспечивает вычисление оценки на основе оригинального математического подхода, что обеспечивает учет всей информации о функциональных характеристиках объектов. 1 ил.

1 N

N.i

(3)

В соответствии с выражением (2) плотность распределения оценки Мс имеет вид

Ма

- (Мр

4- N Dp ) М,

(МрМс +N Dr

(8)

D,

Dp Mc2 (MD 2 4 N D| ) ( Mp Mc 4- fj I),, )

(9)

Очевидно, что оценка (8) принципиально отличается от всех известных оценок среднего времени безотказной работы и позволяет учитывать априорную информацию о надежности объекта. Кроме того, выбор априорного распределения в виде (5) обеспечивает повышение точности оценивания среднего времени безотказной работы. Покажем, что точность оценки (8) выше точности оценки Мс. Для этого сравним дис- персию Da с дисперсией оценки Мс. которая, в соответствии с выражением (4), имеет вид

D MC MC2/N.

На практике, как правило, оценки Мр и Мс близки. Поэтому, полагая, что Мр Мс, из выражения (9) по/тучают

+ N

D Мс , (Ю)

что подтверждает более высокую точность оценки (1) по сравнению с оценкой, используемой в известном устройстве.

Устройство работает следующим образом.

С группы выходов блока 1 сигналы, пропорциональные величинам ti, 12 tN, поступают на входы сумматора 2, с выхода

N

которого сигнал суммы ti поступает на

i 1

вход делимого блока 3 деления, на вход делителя которого поступает сигнал, пропорциональный числу N. поступающий также на вход блока 5 умножения с выхода блока 1.

С одного выхода блока 4 сигнал Мр поступает на первый вход блока 7 умножения и через блок б в виде Мр2 на вход сумматора 8. С другого выхода блока 4 сигнал, пропорциональный Dp, поступает на вход блока 5 умножения, с выхода которого сигнал, пропорциональный DpN, поступает на входы сумматоров 8 и 9, выходные сигналы которых поступают соответственно на входы делимого и делителя блока 10 деления, выходной сигнал которого, пропорциональный величине (Мр2 + NDP)/(MPMC + NDP), поступает на вход блока 11 умножения. Сиг-

5 0

5

0

5

0

0

5

0

5

нал, пропорциональный оценке М,, с выхода блока 3 деления поступает на другие входы блоков 7 и 11 умножения с выходов которых поступают CHI налы, пропорциональные соответственно МСМР и Мя на первый вход сумматора 9 и на входы устройства.

Формула изобретения Устройство для определения характеристик надежности технических объектов, содержащее первый сумматор, первый бло деления и блок памяти времен безотказной работы объектов, группа выходов которого соединена с группой входов сумматора, а выход связан с входом делителя блока деления, вход делимого которого подключен к выходу сумматора, отличаю щеес ) тем, что, с целью повышения точности определения среднего времени безотказной работы объекта, устройство содержит три блока умножения, блок возведения в квадрат, второй и третий сумматоры, второй блок деления и блок памяти расчетных значений математи чес кого ожидания и дисперсии времени безотказной работы объектов, выход которого для выдачи значения дисперсии соединен с входом первого сомножителя первого умножения, а выход для выдам значения математического ожидания связан с входом блока возведения в квадрдт и входом первого сомножителя второго блока умножения. ВАОД второго сомножителя которого и вх :д первого сомножителя третьего блока умножения подключены к выходу первого блока деления, выход блока памяти времен безотказной работы объектов соединен с входом второго сомножителя первого блока умножения, выход которого связан с входами первых слагаемых второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены соответственно к входам делимого и делителя второго блока деления, выход которого со единен с входом второго сомножителя третьего блока умножения, выход которого является информационным выходом устройства, выход блока возведения в квадрат связан с входом второго слагаемого второго сумматора, вход второго слагаемого третьего сумматора подключен к выходу второго блока умножения.