Математическая среда связи характеристик надежности с критерием потенциальной эффективности электронных средств (Квалификационная работа бакалавра), страница 2

Актуальность работы

     Данная задача рассматривается с целью установления лучшего варианта конструкции. Наилучший вариант конструкции ЭС должен устанавливаться в процессе проектирования, как говорилось выше это на прямую связано с уменьшением дополнительных затрат. Задача нахождения наилучшего варианта конструкции ЭС является задачей в области конструкторского проектирования. Следовательно рассматривается математическая связь характеристик надёжности с критерием ПЭ ЭС, в следствии формирования нужных количественных характеристик надежности в процессе проектирования. По средствам математических связей характеристик надёжности с критерием ПЭ, выявляется наилучший вариант конструкции ЭС отвечающий установленным характеристикам надёжности.

     Цель работы

     Целью данной работы является разработка объективного метода обеспечения функционально- математической связи с критерием ПЭ ЭС с их количественными характеристиками надёжности с учётом конструкторско- технологических особенностей.

     Для нахождения объективно- альтернативного метода, анализируются известные методы решения данной задачи. Рассматривается математическая среда поддержки критерия ПЭ ЭС  с количественными характеристиками надёжности. Осуществление практической реализации выбранной методики. Создание программного обеспечения решаемой задачи, по выбранной методике. Запечатление  электронно- графической части работы.

     Основные решаемые задачи

     Цель работы реализуется на решениях следующих основных задач.

1. Математическое моделирование закона нормального распределения с получением стахостических характеристик как для рабочего, так и для всего участков функции качества ЭС.

2.Формирование математических моделей связи критерия ПЭ ЭС с их количественными характеристиками надёжности с учётом конструкторско- технологических особенностей разработки ЭС.

3.Расчёт вероятностных характеристик этих функций связи в количественном виде и построения их графических закономерностей.

Частные решаемые задачи

     При этом решается ряд частных задач, к которым относятся следующие:

1.  Рассмотрение и анализ известных методов оценки ПЭ ЭС.

2. Определение наиболее подходящего метода оценки ПЭ ЭС.

3. Обоснование и подход к закону нормального распределения.

4. Нахождение ниже допустимых величин критерия ПЭ ЭС, интервалов функций качества, средних величин критерия ПЭ.

5. Нахождение граничных значений квантов критерия ПЭ в количественном виде.

6. Построение математической модели, написание функции количественной связи и графическое начертание распределения вероятности достигнутого уровня критерия ПЭ ЭС.

7. Построение математической модели, написание функции количественной связи и графическое начертание распределения плотности  достигнутого уровня критерия ПЭ ЭС.

8. Построение математической модели, написание функции количественной связи и графическое начертание распределения опасности отказов достигнутого уровня критерия ПЭ ЭС.

9. Построение математической модели, написание функции количественной связи и графическое начертание распределения среднего времени безотказной работы.

Практическая ценность

Данная методика позволяет связать достигнутый уровень качества ЭС, который проявляется в процессе проектирования и разработки ЭС, с количественными характеристиками надёжности. Так же данная методика позволяет обеспечить дальнейшую формализацию процесса разработки ЭС на основе появления дополнительной информации. В итоге по данной  методике, возможно, выбрать наилучший вариант конструкции ЭС в процессе проектирования.

Практическая реализация

Практическая реализация работы заключается в следующем:

1. По материалам данной работы напечатаны и представлены тезисы в сборник, посвященный современным проблемам радиоэлектроники.

2. Материал данной работы используется в разработке методических указаний к лабораторным работам для студентов специальностей 200800, 220500.

Анализ известных методов оценки ПЭ ЭС

Характерно, что оптимальный вариант ЭС предусматривает высокое качество по всему множеству их параметров, в частности: энергетическим, функциональным, конструкторским, технологическим, надежности, экономическим и т.д. Получать такой вариант ЭС на этапе их разработки является достаточно сложной задачей даже для научно-исследовательских учреждений, имеющих отношение к этой области. Решение такой проблемы усугубляется и тем, что она относится к задачам с крайне ограниченной информацией. В настоящее время она решается на основе следующих направлений: первое - предусматривается использование опыта разработчика на интуитивном уровне; второе - предусматривает использование известных методов оценки качества ЭС.

Исходя из этого необходимо подчеркнуть, что очень часто в производственных условиях качество ЭС оценивается в системе «годен – негоден». Использование такой системы приводит к некоторым существенным недостаткам, в частности: оценка «годен – негоден» обладает значительным уровнем неопределённости; отдать предпочтение одному из вариантов ЭС, удовлетворяющих  условиям работоспособности, не представляется возможным; полностью устраняется возможность математической связи достигнутого уровня качества в процессе разработки ЭС с количественными характеристиками надёжности. 

Рассматривая такой вопрос, как математическая связь характеристик надёжности с критерием потенциальной эффективности ЭС, будет логично затронуть и такой вопрос, как методы оценки ПЭ ЭС. Однако, такой вопрос, как методы оценки критерия ПЭ ЭС является достаточно объёмным и ёмким, следовательно, он не может быть раскрыт целиком, в данной работе. Поэтому вопрос о методах оценки критерия ПЭ ЭС рассмотрен обзорно, не подробно.

Как известно методы оценки критерия ПЭ ЭС имеют следующие направления – количественное и качественное. Количественное направление основывается на многомерном пространстве количественных параметров ЭС. Качественное направление основывается на совокупности параметров качественной составляющей ЭС.

В свою очередь количественное направление классифицируется на следующие методы оценки ПЭ ЭС.