Математическое моделирование в оценке и управлении ПЭ ЭС на основе количественных параметров, страница 6

         Данный критерий позволяет выявить из всей совокупности результатов измерений или расчетов, попавших в соответствующие поля допусков, ту ее часть, для которой результаты совпадают с номинальными значениями. Устройство, для которого выполняется рассмотренный критерий, считается оптимальным по М свойствам.

          Критерий превосходства для случая задания двухстороннего поля допуска параметры записываются по выражению.

" L NI       <      Л    Г L   N (     >     VI

  Устройство, для которого выполняется критерий превосходства, считается превосходящим по всем свойствам сравниваемые устройства. Если хотя бы одно из условий критерия превосходства не выполняется, то заданная совокупность показателей свойств не позволяет выявить устройство, превосходящее по качеству остальные.

  Из проведенного исследования показателей качества ЭС очевидно следующее.

  Все рассмотренные показатели ЭС, находясь на соответствующих уровнях качества, определяют совокупный полезный эффект. Однако следует заметить, что улучшение уровня качества одних показателей неизбежно влечет к определенному ухудшению качества других показателей ЭС. Одновременное улучшение качества всего пространства параметров практически невозможно, что объясняется вполне очевидными факторами.

  Показатели качества ЭС как для этапов разработки, так и для этапа эксплуатации глубоко переплетаются между собой, т.е. некоторые показатели, считаясь наиболее важными для процессов разработки, в то же время являются необходимыми для процесса эксплуатации ЭС. Например, такие показатели как назначения, надежности и др.

Требуемый уровень рассматриваемых показателей качества ЭС достигается в результате целенаправленной деятельности организационно-технической системы производства. Он закладывается и достигается на этапах и стадиях жизненного цикла ЭС и поддерживается во время их эксплуатации.

В целом рассмотренные показатели качества ЭС тесно связаны с эффективностью ЭС и направлены на ее улучшение.

Основные уровни свойств качества ЭС показаны на рис. 2.1. В обобщенном виде они имеют четыре уровня. При этом нулевой уровень соответствует нулевому критерию свойств. Первый уровень относится к основным показателям качества. Второй уровень отражает классификацию свойств основных показателей качества ЭС. Третий уровень свойств соответствует основным дестабилизирующим факторам, а четвертый уровень характерен классификации свойств основных аспектов дестабилизации.

2.1.6 Параметрические функции ЭС

  Заметим, что значения параметров рассчитываются по частным математическим моделям - параметрическим функциям. Наиболее разработанным аппаратом, позволяющему описывать параметрические функции, является теория случайных процессов [ ]. Она хорошо вписывается в решение поставленных задач. В дальнейшем изложении материала будем пользоваться этим аппаратом, не прибегая к отступлениям от основного содержания рассматриваемых задач. Сказанное можно пояснить следующими обстоятельствами.

  По условиям эксплуатации ЭС подразделяются на стационарные и бортовые. Стационарные – это наземные ЭС, эксплуатируемые в различных условиях в зависимости от целевого назначения. Бортовые ЭС устанавливаются на различных подвижных объектах. Условия их эксплуатации более тяжелые, чем стационарных ЭС.

  Во всех случаях на работу ЭС влияют дестабилизирующие факторы. Они классифицируются на внутренние и внешние. Внутренние факторы связаны с физико-химическими изменениями свойств материалов, которые

приводят к преждевременному износу и старению, а также потери эстетических показателей ЭС. К внешним дестабилизирующим факторам относятся следующие:

·  климатические, как температура, влага, давление;

·  механические, как вибрации, удары, звуковые давления;

·  радиационные, как ядерные, солнечные, космические;

·  твердые частицы, как метеориты, песок, пыль и др.

         Что сказывается на эффективности и надежности.

        Это ведет к преждевременным потерям количественных параметров ЭС и ухудшению их качественных характеристик.

         Выше отмечалось, что в процессе разработки ЭС подвергаются воздействиям случайных факторов, связанных с производственными процессами, а при эксплуатации – случайным воздействиям от дестабилизирующих факторов как внутреннего, так и внешнего характеров. Очевидно, что ЭС как объект исследований должно рассматриваться с учетом случайных характеристик, а математический аппарат анализа и синтеза должен учитывать случайную природу рассматриваемых процессов.

  Тогда уровни достигаемых величин параметров целесообразно считать как последовательность дискретных их состояний. Предположим, что в нашем распоряжении имеется ряд однотипных устройств. Каждое из них характеризуется некоторым параметром. Тогда совокупность значений данного параметра в различные моменты времени будет разной и составит

(2.4)

где     - значение параметра i-ro устройства за время t1;

              m - количество устройств.

  Для параметра  вводим допустимое значение. Тогда рассматривая его как некоторый фиксированный уровень, находим вероятность достижения процессом допустимого значения параметра


(2.5)

где     m1 - число реализаций ниже допустимой величины параметра;

           m - отражает общее число реализаций;

   - допустимое значение параметра.

  Если введенный параметр относится к первой условной группе, то функция (2.5) характеризует статистическую вероятность отказа устройств к моменту времени t1.

  Аналогичным образом получаем функции  для случая, когда реализации выше уровня допустимой величины параметра.

                (2.6)

При этом функция (2.6) представляет собой статистическую вероятность безотказной работы устройств.

  Наличие функций (2.5, 2.6) позволяет оценить плотность распределения случайного процесса по выражению

                                                                         (2.7)

  Функция  и отображает одномерное пространство данного параметра (рис.2.2).