Міністерство освіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Кафедра КСА
Розрахункова робота
з навчальної дисципліни: „Конструювання, технологія виробництва і надійність засобів автоматики ”
Львів- 2010
Варіант №7
Задача №1
Опишіть закон розподілу - квадрат, його властивості, приведіть характерні випадки його використання в теорії надійності. Намалюйте криві розподілу:
Варіант №7
Задача №2
Невідновлювана система телевимірювання має експоненційний закон розподілу часу безвідмовної роботи з інтенсивністю відмов . Визначити кількісні характеристики надійності для часу .
Дано:
λ=10-7 (1/год) Система має експоненційний закон розподілу, тому:
t0=106(год) 1.) Ймовірність безвідмовної роботи:
Р(t) – ?
Q(t) – ? 2.) Вірогідність відмов за час t :
Тсер – ? Q(t)=1– Р(t) =1–0,905=0,095
D(t) – ? 3.) Середній час роботи до виникнення відмов:
r(t) – ? Тсер=1/λ=1/10–7=107 (год)
4.) Дисперсія часу роботи до виникнення відмови:
D(t)=1/λ2=1/(10–7)2=1/10–14=1014 (год2)
5.) Середньоквадратичне відхилення часу роботи:
r(t)= Тсер=1/λ=1/10–7=107 (год)
Відповідь: Р(t) =0,905 ; Q(t) =0,0905 ; Тсер=107 (год) ; D(t) =1014 (год2) ;
r(t) =107 (год).
Обрахувавши кількісні характеристики надійності для часу 106 год. непоновлюваної системи можна зробити висновок, що ймовірність того, що система перестане працювати значно менша ніж ймовірність безвідмовної роботи.
Варіант №0
Задача №3
Визначити ймовірність безвідмовної роботи тригера за годин, якщо інтенсивності відмов всіх елементів схеми ( рис.1) постійні і відповідно дорівнюють: ; ; ; ; ; а відмова одного із них веде до відмови усієї схеми.
Рис. 1: Схема тригера
Дано:
λRк=0,1· 10–6(1/год.)
λR=0,1· 10–6(1/год.)
λС=0,1· 10–6(1/год.)
λRб=0,1· 10–6(1/год.)
=1,3· 10–6(1/год.)
t0=103(год.)
РRк(t0)–?
РR(t0)–?
РС(t0)–?
РRб(t0)–?
РТ(t0)–?
Відповідь: Ймовірність безвідмовної роботи тригера дорівнює 0,93.
Варіант №7
Задача №4
Передавач телевимірювальної системи складається з 4-ох блоків. Перший блок включає в себе транзисторних комірок, другий - , третій - , четвертий - транзисторних комірок. Кожна транзисторна комірка може бути прийнята за деякий умовний елемент. Ймовірність безвідмовної роботи апаратури повинна дорівнювати . Визначити імовірність безвідмовної роботи окремих блоків системи і дати свої висновки.
Дано:
,
,
,
,
.
Варіант №7
Задача №5
Цифровий вимірювач часових інтервалів складається з 3-ох блоків: генератора еталонних імпульсів, керуючого пристрою і лічильника. Визначити ймовірність безвідмовної роботи цифрового вимірювача за час t, якщо час безвідмовної роботи генератора підкоряється закону Вейбула з параметрами розподілу , ; а управляючий пристрій і лічильник - експоненціальному закону з інтенсивностями відмов і відповідно.
Дано: , , , , .
Варіант №0
Задача №6
Відновлювана комп’ютеризована система управління має наступні результати вимірювань часу напрацювання на відмову:
№ відмови
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
tні(год.)
11
9,0
8,0
5,5
9,2
6,3
4,2
0,5
1,0
0,2
тут (год.)– час роботи між сусідніми відмовами. Час поновлення є випадковою величиною, що приймає з ймовірністю – значення і - значення . Визначити коефіцієнт готовності системи.
Дано:
Р1=0,5 Коефіцієнт готовності визначаємо як відношення середнього
Р2=0,1 часу наробітку безвідмовної роботи (Тн) до суми Тн+Тп
tп1=0,1 час поновлення.
tп2=1,0
t год=10
Кг – ? Час наробітку безвідмовної роботи визначається як:
(год.)
Варіант №0
Задача №7
Визначити ймовірність відмови комп’ютеризованої системи автоматики і управління, за час t, якщо відомо, що час до відмови підпорядковується нормальному розподілу за часом Т.
Дано:
t= 560 год. =>Ф(U)=0.3413
Т= 480 год. Значення Ф(U) беремо з таблиці.
σ(t)= 40 0.5-0.3413=0.1587 σ(t)= 80
P(t)– ?
Відповідь: ймовірність відмови системи дорівнює 0,1587.
Варіант №7
Задача №8
Поновлювана комп’ютеризована система управління має експоненціальні закони розподілу часу на робітку на відмову і час поновлення з параметрами λ і μ. Визначити основні показники надійності системи.
Дано:
λ=8·10–2 (1/год) Середній час до виникнення відмови:
μ=0,8 (1/год) Тсер =1/λ=1/6·10–2=16.66 (год)
Кг – ? Час поновлення Тн=1/3=0.33 (год)
Тсер – ? Коефіцієнт готовності системи:
D – ? Кг= Тсер/ Тсер+ Тн=16.66/16.66+0.33=0,98
σ – ? Дисперсія часу до виникнення відмови:
D=1/λ2=1/(6·10–2)2=1/36·10–4=277.77 (год2)
Середньоквадратичне відхилення часу роботи:
σ =1/λ=1/6·10–2=16.66(год)
Відповідь: Тсер=16.66 (год); Тн=0.33(год); Кг=0,98; D=277.77 (год2);
σ =16.66(год)
Варіант №7
Задача №9
Визначити ймовірність Рк(t) того, що за t годин роботи відбудеться k відмов у комп’ютеризованій системі управління з інтенсивністю відмов λ.
Дано:
t=40·102 (1/год) Ймовірність Рк(t) того, що за t годин роботи виникне k
k=2 відмов в системі телемеханіки з інтенсивністю відмов λ
λ=10·10–4 (1/год) рівна:
Рк(t)– ? 0.01088
Відповідь: Рк(t)= 0.01088
Варіант №7
Задача №10
В системі телемеханіки застосовано гаряче дублювання елементів. Визначити середній час безвідмовної роботи та інтенсивність відмов для двох паралельно увімкнутих по надійності елементів, якщо для кожного з них справедливий експоненціальний закон розподілу з інтенсивністю відмов λ, а час роботи дорівнює t. Перемикачі вважати абсолютно надійними.
Дано:
λ= 50·10–6 (1/год) Структурна схема пристрою
t=10·103 (год) λ
Тсер– ? =
λ(t) – ? λ
Знаходимо ймовірність безвідмовної роботи для даної системи. Так як елементи системи з’єднані паралельно, то:
Знаходимо середній час безвідмовної роботи:
(год)
Знаходимо інтенсивність відмов:
3,78·10–4
Відповідь: Тсер=3000год.; λ(t)=3,78·10–4.
Варіант №7
Задача №11
Автоматична система управління (АСУ) складається з 4-ох послідовно увімкнених блоків (n=4) має два аналогічні резервні АСУ (m=2). Визначити виграш в надійності при переході від загального до роздільного резервування, якщо всі блоки рівно надійні, а ймовірність безвідмовної роботи кожного з них дорівнює Р.
Дано:
Р = 0,95
m=2
n=4
Варіант №7
Задача №12
В телемеханічній системі, яка складається з n послідовно увімкнених блоків є один резервний блок (m=1), який може підключатися замість відмовившого блоку.
Визначити виграш в середньому часі безвідмовної роботи по відношенню до нерезервованої телемеханічної системи, як функцію числа – n, якщо всі блоки системи ідентичні, а інтенсивність відмов кожного блоку дорівнює λ.
Дано:
m=1
n=3