Автореферат (1137170), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Москва),ОАО «Тамбовский завод Электроприбор» (г. Тамбов), ФГУП «СНПО «Элерон»(г. Москва), ООО «Вега-Газ» (г.Москва).ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫДиссертационная работа содержит введение, четыре главы с выводами,заключение, список литературы и приложения, включающие в себя актывнедрения и программную документацию.Во введении дано обоснование актуальности темы диссертационногоисследования и определены практическая направленность результатов илогическая связь глав диссертационной работы.6В первой главе проведен анализ мероприятий по обеспечениюнадежности современной РЭА. Показано, что все они делятся на 3 группы:методы, направленные на повышение надежности составных частей (СЧ) РЭА(за счет изменения приемки, режимов работы и внешних воздействующихфакторов), повышение надежности за счет восстановления в ходе эксплуатации(дополнение РЭА комплектом запасных частей, инструментов ипринадлежностей(ЗИП))иструктурноеповышениенадежности(резервирование, реконфигурации).

Эти методы могут применятьсякомплексно, но в случаях, когда техническое обслуживание затруднено илиневозможно (например, для бортовой аппаратуры космических аппаратов), какправило, невозможно ограничиться только повышением надежности СЧ. Этообуславливает широкое использование метода структурного повышениянадежности в проектировании РЭА. Для такой аппаратуры в силу отсутствиявозможности ремонта контролируются показатели долговечности ибезотказности.Современная тенденция роста сложности структуры РЭА заметнозатрудняет оценку показателей безотказности.

С точки зрения процессапроектирования это приводит к трудностям в анализе решений по реализацииструктуры РЭА и алгоритма реконфигурации, так как невозможно в сжатыесроки численно оценить эффективность мер по повышению безотказности. Этазадача решается в рамках типовой проектной процедуры расчетной оценкипоказателей безотказности.

При ее выполнении либо оцениваются показателибезотказности для проверки соответствия требованиям ТЗ, либо (на раннихэтапах проектирования) генерируются требования по показателямбезотказности в частных технических заданиях к СЧ, соблюдение которыхпозволит обеспечить выполнение требований ТЗ к РЭА в целом.Меры по структурному повышению безотказности принимаются наранних этапах проектирования, и для минимизации риска возвращения к этимэтапам необходимо проводить сравнение различных вариантов реализацииреконфигураций и резервирования.В работе проведен анализ автоматизированных методов, которые могутприменяться для выполнения процедуры оценки показателей безотказности.При анализе основное внимание уделялось возможностям учета в расчетахнестандартных алгоритмов резервирования, реконфигурации, изменениярежимов работы СЧ и сложных критериев отказов.

Показано, что это сильноусложняет создание модели, делает его по сути невозможным в приемлемыесроки. Обычно на практике в таких случаях переходят к оценке нижнегозначения показателей, однако это неприменимо для сравнения альтернативныхвариантов по уровню безотказности.Для структурно-сложной РЭА перспективным является применениеимитационного моделирования, что отражено научных работах и стандартах поуправлению рисками. Его применение позволяет снять часть ограничений,присущих аналитическим методам в области учета особенностей структурыустройства и видов зависимости интенсивности отказов от времени.

Анализметодов и средств имитационного моделирования показал, что применение7имитационного моделирования для проектного расчета надежности ограниченосложностью создания и верификации модели. Так как в модели необходимоотразить все особенности функционирования системы, то для каждойконкретной задачи требуется повторять разработку и верификацию.Построение модели и ее верификация требует определенных навыков вобласти имитационного моделирования и представляет собой сложную идлительную работу. Анализ публикаций по данной теме показал, чтоприменение имитационного моделирования как эффективного инструментаисследования сложных систем для оценки надежности широко используется взадачах, связанных с техническим обслуживанием (модели, основанные натеории массового обслуживания) и моделированием физических процессов(деформации, случайные нагрузки, производственные дефекты).

Вопросынадежности сложных, резервированных и реконфигурируемых структурзатрагиваются реже. Рассматриваются только частные случаи, строятся моделиотдельных систем; при этом подходе повторно использовать результатызатруднительно. По сути, можно лишь повторить разработку моделей и средствверификации для другой системы, ориентируясь на общие подходы,предложенные авторами статей, поэтому на данный момент этот методприменяется для исследований и практически не используется впроектировании.Несмотря на крайнее разнообразие инструментов имитационногомоделирования (одних языков имитационного моделирования более 3 тысяч),неизвестны модели и ПО, обеспечивающие расчет структурно-сложной РЭА сприемлемым соотношением «время-точность».

Исходя из вышесказанного,можно сделать вывод, что существующее обеспечение проектной процедурыоценки безотказности имеет недостатки, негативно сказывающиеся на качествепроектирования. Для ее развития необходимо разработать метод исследованиянадежности на основе имитационного моделирования, включающий в себяспециализированныемодели,средстваверификации,проведенияимитационного моделирования и инженерные методики их применения.На основе проведенных исследований в выводах по главе 1 быласформулирована цель и поставлены задачи диссертационной работы.Во второй главе рассматриваются вопросы, посвященные разработкемодели, применимой для описания разнообразной структурно-сложной РЭА срасчетом на наиболее сложные реализации.

Для обеспечения адекватностирезультатов моделирования модель должна отражать действия реконфигурациина разных уровнях разукрупнения, учитывать зависимость интенсивностиотказов от времени, историю функционирования РЭА и сложные критерииотказов. Для выполнения требования применимости модели к разнообразномуклассу структурно-сложной РЭА необходимо гибко описывать ее состав,структуру и критерии отказов.

Такие требования можно обеспечить только примоделировании жизненного цикла исследуемого РЭА от ввода в эксплуатациюдо отказа, с учетом всех изменений, происходящих в процессефункционирования.8На основе сформулированных требований была предложена формапредставления РЭА как множества отдельных компонентов и возможныхсобытий в системе. Параметрами модели компонента являются состояния ирежим функционирования.

Также модель независимо определяет время,которое компонент пробудет в исправном состоянии при неизменном режимеработы с учетом истории эксплуатации и информирует об изменениях своегосостояния при перемотке модельного времени. При этом разрешается сменарежимов и состояний компонента как вследствие случайного процесса(характеризующегося интенсивностью), так и в результате реконфигурации всоответствии с алгоритмом функционирования.

Наглядное представлениемодели одного компонента приведено на рис.1: это некоторая диаграммавозможных состояний, которые изменяются с определенной интенсивностью(показаны неразрывными стрелками) или вследствие событий (направленияобозначены пунктиром).Рисунок 1 – Вид диаграммы переходов модели компонентовТаким образом, можнообразующих модель РЭА:представитьмножествосостоянийU R, 0  {s1, 0 , s2, 0 , s3, 0 , s4, 0 ....sn, 0 } ,СЧ,(1)где U R , -множество состояний СЧ РЭА в момент времени  0 ;si , представляет конкретное положение i-й СЧ на ее диаграмме режимов исостояний.si ,  Si  {si 0 , si1 , si 2 ...sim } ,(2)000где Si - множество возможных состояний СЧ;si 0 , si1 … - конкретные положения на диаграмме состояний (рис.

1).При этом должно быть известно начальное состояние всех компонентов вмодели и их интенсивности переходов в какое-либо другое состояние (какправило, состояние отказа). Тогда путем розыгрыша случайных величин можно9определить СЧ, которая первой изменит состояние, и ее новое состояние, тоесть состояние РЭА в момент τ 0.9 :(3)U R,  {s1, , s2, , s3, , s4, ,...sk , ,....sn, } ,0.9000000.9U R, 0  U R, 0.9 \ U R, 0  U R, 0 \ U R, 0.9  {sk , , sk , } ,0.9(4)0где U R , - множество состояний СЧ после смены состояния k-ой СЧ;U R , - множество изменений в U R , ;0.900.9sk, , sk,- текущее и предыдущее состояние k-ой СЧ.В силу того, что рассматривается реконфигурируемая РЭА, возможнывзаимосвязи в отказах и/или реконфигурации в структуре, т.е.

Характеристики

Список файлов диссертации