ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 82

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.

  1. Постановка задачи
Необходимопозаданнойструктурнойсхеменадежностиинформационнойсистемы и заданным значениям интенсивности отказов ее элементов, согласновыданномуварианту,необходимо:

  1. построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня не ниже 0,1;

  2. по графику вероятности безотказной работы определить время наработки системы, которое соответствует заданному гамма – процентному ресурсу системы;

  3. обеспечить за счет структурного резервирования элементов системы, при заданном увеличение времени наработки системы не менее чем в 1,5 раза.

  1. Ход работы
Нарисунке1представленаструктурнаясхеманадежнойсистемы.
Рисунок 1 - Структурная схема надежной системыИсходныезначенияинтенсивностиотказовэлементовсоставляют:- λ1=0.05x1061/ч- λ2=λ3=λ4=0.5x1061/ч- λ5=λ6=λ7=λ8=0.005x1061/ч- λ9=λ10=1.0x1061/ч- λ11=0.1x1061/ч- λ12=λ13=0.2x1061/ч- λ14=0.1x1061/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)=eλit.Результатырасчетоввероятностейбезотказнойработыэлементов1-14исход-нойсхемыпоприведеннойвышеформуледлянаработкидо3 0,03*106 часовпредставленыв таблице1.Таблица1–Результатырасчетоввероятностейбезотказнойработы




Наработка, t – 30000ч

Элемент

λ, 106

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
условиям задания находим время, превышающее в 1,5 раза время,соответствующеевероятности безотказнойработы, равное0,65(Pγ=0,65).t′=1,5*t=1,395*106ч