17.04.12  16:35

Надёжность и качество автоматизированных систем.

Надёжность систем

Определение 1. Надёжность - это свойство системы противостоять случайным внешним воздействиям, препятствующим достижению поставленной перед системой цели.

Для того, чтобы система могла теоретически достигнуть цели, она должна в первую очередь быть в работоспособном состоянии. Это означает, что должен функционировать хотя бы некоторый минимальный набор элементов и связей.

Определение 2. Минимальный набор элемента и связей, который обеспечивает движение системы к цели, называется функционально необходимым набором.

Само движение обеспечивается управляющей подсистемой, в которую заложен алгоритм управления. Этот алгоритм в связи с действием случайных факторов не может полностью гарантировать достижение цели, даже если все его функции выполняются нормально. В этой связи говорят о надёжности управления.

Определение 3. Надёжность управления есть свойство алгоритма управления нейтрализовать влияние случайных факторов и обеспечить достижение цели при условии, что имеется функционально необходимый набор.

Для сложной системы существует обычно не одно, а множество работоспособных состояний. Таким образом, факт выполнения системой поставленной задачи является сложным событием, состоящим в достижении цели при условии, что система находится в одном работоспособном состоянии.

Для обеспечения работоспособного состояния системы каждый из элементов функционально необходимого набора должен выполнять функцию. Под элементом будем понимать отдельное техническое устройство, а иногда и подсистему, состоящую из нескольких устройств, что определяется обычно целями расчётов и применяемыми методами.

Определение 4. Выполнение функции состоит в том, что некоторые важные технические (или технологические) выходные параметры находятся в пределах, заданных техническими условиями, то есть обеспечивающих функционирование других элементов.

  Например, блок питания вычислительного комплекса должен поддерживать с определенной точностью свои выходные напряжения и частоты. Желательно, чтобы он был подключен к ИБП. Вычислительный комплекс, периодически решающий задачу управления, должен выдавать решение внутри ограниченного интервала времени.

В конструкции каждого технического устройства имеются нерасчленяемые (базовые) элементы с определенными физическими свойствами, предназначенные для относительно длительной работы. Длительность их работоспособного состояния определяется технологией изготовления и точностью поддержания заданных условий функционирования. Надёжность таких элементов определяется (согласно ГОСТу) как способность выполнять требуемую функцию в заданных условиях в течение заданного периода времени.

Фундаментальным понятием при определении надёжности является понятие отказа. Понятие отказа для конкретного объекта должно дать возможность отделить состояние отказа от работоспособного состояния. Для базового элемента это бывает очевидно.

Определение 5. Отказом базового элемента называется потеря свойства выполнять требуемую функцию.

Определение 5. Для более или менее сложного устройства, являющегося элементом системы, отказом называется выход хотя бы одного функционального параметра из заданных пределов.

Определение 7. Отказом системы называется событие, состоящее в том, что система не достигает поставленной цели.