Підвищення надійності старіючих інформаційних управляючих комплексів шляхом оптимізації параметрів систем технічної діагностики - Автореферат

У багатьох випадках виникнення відмови під час реалізації технологічного процесу приведе до необоротних наслідків і серйозних непоправних втрат (наприклад, при вирощуванні монокристалів). Природний шлях підвищення безвідмовності техніки за рахунок удосконалювання елементної бази вимагає більших витрат і вже не може забезпечити задоволення зростаючих вимог до надійності сучасних складних систем. Дослідження, які були виконані в рамках дисертаційної роботи, тісно повязані з темами науково-дослідних робіт, які виконувалися в НТУ “ХПІ” при особистій участі здобувача як виконавця: “Розробка методики оцінки ефективності системи технічного діагностування старіючих систем управління технічним процесом вирощування монокристалів” (договір про наукове співробітництво з Інститутом сцинтиляційних матеріалів, 2005 р.). Для досягнення поставленої мети в роботі були сформульовані та вирішені наступні задачі: - розробка дискретної моделі, яка базується на понятті “подія”, системи технічного діагностування на основі математичного апарата марковських ланцюгів; У дисертаційній роботі розроблене математико-методологічне забезпечення побудови моделей систем технічного діагностування стану обєктів, що містить наступні наукові результати: вперше: - отримано комплекс марковських і напівмарковських моделей функціонування СТД стану старіючих обєктів діагностування (ОД), які дозволяють урахувати наявність схованих і помилкових відмов, а також ненадійність апаратури контролю (АК);На основі цього аналізу формулюються основні напрямки забезпечення надійності систем, найважливіший з яких полягає в раціональній організації експлуатації цих систем з урахуванням умов і режимів їхнього функціонування. У розділі ставиться задача визначення раціональної стратегії ТО комплексів технічних засобів за станом, яка передбачає періодичний контроль параметрів, що визначають технічний стан ОД. При цьому введено безліч можливих станів системи: E1 - ОК працездатний, АК працездатна; E2 - ОК перевіряється працездатною АК, ОК у момент контролю відмовив; E3 - працездатний ОК перевіряється працездатною АК; E4 - працездатний ОК проходить поглиблений контроль працездатності у випадку помилкової реєстрації відмови; E5 - ОК працездатний, АК відмовила і проходить контроль працездатності. Визначимо ймовірності переходів уведеного МЛ: P12=POK - імовірність відмови ОК на інтервалі T0 між контролями; P13=(1-POK)(1-PAK) - імовірність того, що ОК і АК на інтервалі T0 не відмовили; P21=D1 - імовірність виявлення відмови ОК працездатною АК; P22=1-D1 - імовірність не виявлення відмови ОК працездатною АК при його контролі; P34=G1 - імовірність фіксації помилкової відмови ОК працездатній АК; P31=1-G1 - імовірність нормального проходження контролю ОК працездатною АК; P41=D3 - імовірність того, що в результаті проходження контролю помилкова відмова ідентифікована; P44=1-D3 - імовірність того, що в результаті проходження поглибленого контролю помилкова відмова підтверджена (P44=1 - P41); P15=PAK(1-PO) - імовірність відмови АК за умови, що ОК не відмовив; P51=D2 - імовірність виявлення відмови АК; P54=(1-D2)G2 - імовірність фіксації помилкової відмови ОК непрацездатною АК, відмова якої не виявлена; P55=(1-D2)(1-G2) - імовірність відсутності помилкової відмови ОК непрацездатною АК, відмова якої не виявлена. Як критерій ефективності обираної стратегії контролю використовується імовірність перебування системи в стані , який відповідає працездатності ОК і АК.У роботі прийнято, що якщо процес відновлення системи не забезпечує регенерацію її технічного стану, то систему необхідно вважати повільно старіючої. Одержані в розділі 3 співвідношення для оптимальної періодичності контролю ґрунтувалися на припущенні, що тривалість перехідного процесу ПМП досить мала в порівнянні з періодом контролю. Цей закон розподілу одержано з використанням інтервально-перехідних ймовірностей, що встановлюють для пари станів (i,j) умовну ймовірність того, що в момент t система буде перебувати в стані j, якщо в момент t=0 вона була у стані i. Одержана зворотна матриця, помножена на матрицю , дає в результаті матрицю , аналітичний опис елементів якої вдається одержати реально тільки для найпростішого випадку, коли число станів системи дорівнює двом. Однак реальної інформації про відмови таких систем, як правило, виявляється досить для вирішення більш простої задачі статистичної оцінки основних числових характеристик випадкової тривалості інтервалу між відмовами - математичного очікування та дисперсії.Відповідно до мети дослідження в дисертації розроблений комплекс математичних моделей систем технічного діагностування стану старіючих технологічних систем, що враховують наявність схованих і помилкових відмов, а також ненадійність апаратури контролю. Показано, що для високонадійних технологічних систем традиційні підвищені вимоги до безвідмовності апаратур контролю зайві. Показано, що запропонована модель СТД забезпечує можливість розрахунку оптимального періоду контролю з урахуванням специфічних законів розподіл

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ