ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 81
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Волгоградский государственный технический университет» Факультет «Электроники и вычислительной техники»
Кафедра «Электронно- вычислительные машины и системы»
Контрольная работа
по дисциплине: «Отказоустойчивые вычислительные системы»
Выполнил: студент группы ЭВМ-2.3
Альфатли С. Проверил:
доцент, к.т.н. Коптелова И. А.
Волгоград 2023 г.
-
Постановка задачи
-
построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня не ниже 0,1; -
по графику вероятности безотказной работы определить время наработки системы, которое соответствует заданному гамма – процентному ресурсу системы; -
обеспечить за счет структурного резервирования элементов системы, при заданном увеличение времени наработки системы не менее чем в 1,5 раза.
-
Ход работы
Рисунок 1 - Структурная схема надежной системыИсходныезначенияинтенсивностиотказовэлементовсоставляют:- λ1=0.05x10−61/ч- λ2=λ3=λ4=0.5x10−61/ч- λ5=λ6=λ7=λ8=0.005x10−61/ч- λ9=λ10=1.0x10−61/ч- λ11=0.1x10−61/ч- λ12=λ13=0.2x10−61/ч- λ14=0.1x10−61/ч- γ= 65%где– вероятность безотказной работы системы, по истечении определенноговременинепрерывнойработы(наработки)системы,выраженныйвпроцентах.Всеэлементысистемыработаютврежименормальнойэксплуатации.Резервированиеотдельныхэлементовили групп элементовдолжноосуществлятьсяидентичнымипонадежностирезервнымиэлементамиилигруппамиэлементов.Переключателиприрезервированиисчитаютсяидеальными.Насхемеобведенныепунктиромmэлемента
являютсяфункциональнонеобходимыми.Произведемрасчетвероятностибезотказнойработызаданнойсхемынадежности.Висходнойсхемеэлементы2,6,9и11образуютпоследовательноесоединение.ЗаменяемихквазиэлементомA.Расчитываемпоформуле:PA=q2q6q9q11Элементы3,7и10образуютпоследовательноесоединение,котороезаменяемэлементом B.PB=q3q7q10Элементы 4 и 8 образуют последовательное соединение, которое заменяемэлементомС.PС=q4q8В преобразованной схеме элементы A, B, C и 5 образуют параллельноесоединение.Рассчитываемпо формуле:PD=1-П(1-qi)=1-[(1-qA)*(1-qB)*(1-qC)*(1-q5)]Висходнойсхемеэлементы12,13образуютпараллельноесоединение.ЗаменяемихквазиэлементомE.Учитывая,чтоp8p9p10,получимPE=1-[(1-q12)*(1-q13)]Преобразованнаясхемаизображенанарисунке2.Рисунок2–ПреобразованнаясхеманадежностиВпреобразованнойсхемеэлементы1,D,Eи14образуютпоследовательноесоединение.ТогдавероятностьбезотказнойработывсейсистемыопределяетсявыражениемP=p1pDpEp14.Таккакпоусловиювсеэлементысистемыработаютвпериоденормальнойэксплуатации,товероятностьбезотказнойработыэлементовс1по14подчиняютсяэкспоненциальномузаконуp
i(t)=e−λit.Результатырасчетоввероятностейбезотказнойработыэлементов1-14исход-нойсхемыпоприведеннойвышеформуледлянаработкидо3 0,03*106 часовпредставленыв таблице1.Таблица1–Результатырасчетоввероятностейбезотказнойработы
| | Наработка, t – 30000ч | ||||||
| Элемент | λ, 10−6 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 |
| 1 | 0,05 | 0,9993 | 0,9985 | 0,9978 | 0,9970 | 0,9963 | 0,9955 |
| 2,3,4 | 0,5 | 0,9925 | 0,9851 | 0,9778 | 0,9704 | 0,9632 | 0,9560 |
| 5,6,7,8 | 0,05 | 0,9993 | 0,9985 | 0,9978 | 0,9970 | 0,9963 | 0,9955 |
| 9,10 | 0,005 | 0,9999 | 0,9999 | 0,9998 | 0,9997 | 0,9996 | 0,9996 |
| 11 | 0,1 | 0,9985 | 0,9970 | 0,9955 | 0,9940 | 0,9925 | 0,9910 |
| 12,13 | 0,2 | 0,9970 | 0,9940 | 0,9910 | 0,9881 | 0,9851 | 0,9822 |
| 14 | 0,1 | 0,9970 | 0,9970 | 0,9971 | 0,9971 | 0,9971 | 0,9971 |
| A | - | 0,9902 | 0,9805 | 0,9710 | 0,9615 | 0,9521 | 0,9428 |
| B | - | 0,9917 | 0,9835 | 0,9753 | 0,9672 | 0,9592 | 0,9513 |
| C | - | 0,9918 | 0,9836 | 0,9756 | 0,9675 | 0,9596 | 0,9517 |
| D | - | 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 |
| E | | 0,9940 | 0,9881 | 0,9822 | 0,9763 | 0,9704 | 0,9646 |
| P | - | 0,9903 | 0,9837 | 0,9771 | 0,9705 | 0,9640 | 0,9576 |
Результаты расчетов вероятностей безотказной работы квазиэлементов A,B,С, D, EиPтакжепредставлены втаблице1.Пополученнымрезультатамстроимграфикзависимостивероятностибезотказной работы системы от времени эксплуатации, представленный нарисунке3.Рисунок3–Графикзависимостивероятностибезотказнойработысистемыотвремениэксплуатации
Находим для γ=65% (P=0.65) γ – процентную наработку системы t=1х
06.
Проверочный расчет при t=0,930х
06ч
показывает, что
Pγ= 0, 6546 ≈ 1 . По