Алгоритмы обработки

СТАТИСТИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ

С-ЩЙИ^ТИЧЕСКИР АЛГОРИТМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ

§ 2.8. Алгоритмы исследования надежности систем с учетом

Глава 3. Алгоритмы исследования резервирования без восстановления при идеальных переключателях ..... 151

Глава 4. Алгоритмы исследования резервирования без восстановления при неидеальных переключателях .... 222

Глава 5. Алгоритмы исследования надежности систем с восстановлением...............298

§ 5.2. Алгоритмы исследования надежности систем с восстановлением их лишь после отказа систем в целом 303

§ 5.7. Аналитические алгоритмы исследования надежности систем с общим ненагруженным резервом и восстановлением элементов до момента системы в целом . 383

Статистические алгоритмы исследования надежности безусловных и условных систем, построенные в соответствии со схемой, изложенной в § 1.2, имеют три основных блока (рис. 2.1), два из которых — первый и третий — различаются несущественно для обоих классов представления систем, а второй блок для каждого из классов представления интерпретируются по-своему.

Именно поэтому, как будет показано ниже, алгоритмы исследования надежности условных систем получаются компактными и однородными для любых струк-

Относительно алгоритмов исследования надежности условных систем следует заметить следующее. В настоящее время разработаны и широко применяются аналитические алгоритмы исследования надежности систем при основном и резервном соединении элементов (методы расчета надежности систем при последовательном и резервном соединении элементов). Их можно разделить на две группы.

рованной реализации процесса имеет определенные ограничения и связано с ошибками обработки экспериментальных данных. Предлагаемые алгоритмы обработки позволяют снижать ошибки систематизированных циклов по отношению к анализируемой реализации, например для амплитуды — до 27 % и для средних значений напряжений — до 10 % [35].

Для испытания на надежность приборов и систем автоматизации, работающих в условиях интенсивных помех, в этом же институте были разработаны спектральные анализаторы, входящие в состав информационно-вычислительного комплекса. В процессе исследований были получены ускоренные алгоритмы обработки информации, основанные на дискретном преобразовании Фурье, а также структурные регулярные схемы аналогового и цифрового преобразователя на основе ДПФ.

В заключение необходимо подчеркнуть роль этапа автоматизированной обработки результатов эксперимента, поскольку он является завершающим и эффективность функционирования всей системы в целом непосредственно зависит от того, насколько формализованы и развиты алгоритмы обработки получаемых данных. Необходимость широкого использования ЭЦВМ на последнем этапе приводит к значительным дополнительным затратам, что в свою очередь требует строгой формализации задач эксперимента на этапе его планирования, так как только такой подход позволяет оптимизировать структуру измерительной системы, повысить эффективность ее работы и снизить стоимость. Основной трудностью при этом является информационная взаимосвязь между алгоритмами обработки и всеми остальными этапами. Поэтому при создании АИИС необходим принципиально новый подход к анализу и решению поставленных задач — системный, при котором,

При создании многоканальных измерительных информационных систем, включающих в свой состав комплекс аналого-цифровых преобразователей, необходимо учитывать специфику проведения экспериментальных исследований. Центральной частью автоматизированных систем является процессор ввода цифровой информации в память ЭЦВМ. Для управления системой также необходимы соответствующие программы ввода и обработки информации, учитывающие архитектуру системы и структуру передаваемых сообщений, а также и алгоритмы обработки экспериментальных данных.

Известные нам алгоритмы обработки можно разделить на два типа: алгоритмы, осуществляющие такие преобразования исходных данных — входных массивов информации, которые не допускают обращения результатов, и алгоритмы, выполняющие преобразования входных массивов, которые допускают последующее обращение результатов.

Каждый пакет проблемно-ориентированной части программного обеспечения состоит из трех частей: программы поиска необходимой строки информации на магнитной ленте, программы, определяющей логику, а следовательно, и последовательность обработки исходных данных, и программ, реализующих конкретные алгоритмы обработки.

Программы для обработки на ЭВМ информации, получаемой при испытаниях тензорезисторов. Программы предназначены для определения метрологических характеристик тензорезисторов по экспериментальным данным, полученным предприятием-изготовителем или потребителем. В программах реализованы алгоритмы обработки, использующие материалы ГОСТов: 21615-76, 11002-73,20420-75, 16262-70.

Большое внимание авторы справочника уделяют вопросам испытаний изделий на надежность и анализу эксплуатационных данных. Эти вопросы, пожалуй, выдвинуты на первый план и обсуждаются с различных точек зрения: теоретической, технической и организационной. Читатель обнаружит их в каждой главе первого тома, хотя здесь в соответствии с назначением этих глав содержатся главным образом статистические методы извлечения информации о показателях надежности из выборочных данных, получаемых в результате специальных испытаний, или из эксплуатационных данных. Они имеются и в большинстве глав второго и третьего томов. Как правило, речь идет о параметрических методах, которые указывают наилучшие (в смысле некоторого критерия качества) алгоритмы обработки наблюдаемых величин (так называемые статистики), позволяющие оценить неизвестные параметры модели отказов или принять решение о соответствии этих параметров заданным техническим условиям. Иначе говоря, и в этом случае модель отказов (т. е. функция распределения вероятностей) может быть известной, но не полностью, а лишь с точностью до некоторых неизвестных параметров, информация о которых и виде оценок или решений извлекается из конечной совокупности выборок. В справочнике содержатся краткие указания и на непараметрические методы (критерии согласия, порядковые статистики), которые могут быть использованы при отсутствии априорной информации о виде функции распределения вероятностей, определяющей модель отказов. Один из разделов (разд. 5.4.5) посвящен ускоренным испытаниям на надежность элементов, при которых создаются форсированные нагрузки, приводящие к повышенной частоте отказов, и устанавливаются соотношения, позволяющие расчетным путем перейти от количественных показателей надежности при форсированных нагрузках к показателям, соответствующим условиям нормальной эксплуатации.

Функциональные возможности (и, в частности, степень интеллектуальности) системы управления РТК определяются, главным образом, алгоритмическим и программным обеспечением, т. е. совокупностью алгоритмов обработки информации и управления, записанных на соответствующем языке программирования. Обычно программное обеспечение имеет модульную структуру и подразделяется на общее и специализированное. К общему (инвариантному) обеспечению относятся унифицированные модули операционной системы и системы управления базами данных, а к специализированному — программные' модули, реализующие конкретные алгоритмы обработки информации и управления.

Альтернативой МПМ и сложным ММПС на их основе является программная реализация адаптивных систем управления на базе универсальных микроЭВМ, имеющих модули связи с объектом управления. Автоматизация проектирования адаптивных систем программного управления требует использования мощных операционных систем, поэтому микроЭВМ должна иметь большой объем оперативной памяти и содержать постоянные и перепрограммируемые запоминающие устройства, служащие для хранения программных модулей, реализующих алгоритмы обработки информации и управления. Другим важным требованием, предъявляемым к управляющим микроЭВМ, является то, что они должны осуществлять адаптивное управление оборудованием РТК в реальном масштабе времени.

Типичным примером использования микропроцессоров, ОЗУ и ПЗУ в системе АПУ может служить система фирмы «Актрон» (Aktron, США). Эта система реализована на трех одинаковых 16-разрядных микроЭВМ, каждая из которых ориентирована на выполнение определенных функций управления. Первая микро-ЭВМ служит для расчета (интерполяции) программ обработки и их коррекции, вторая — для адаптивного управления приводами станка, третья — для управления интерфейсом ввода-вывода. Все алгоритмы обработки информации и управления реализованы программно и хранятся в ПЗУ. Для хранения типовых циклов