Подход к обеспечению требований к безотказности сложных систем на основе параметрической оптимизации схем надёжности

Цель. Обеспечение требований к показателям надёжности сложных технических изделий и систем является одной из приоритетных задач, решаемых в ходе их разработки и испытаний. Целесообразно на этапе проектирования определять значения параметров элементов схемы сложных систем, оптимально обеспечивающих выполнение требований к безотказности системы.

Методы. Параметрическая оптимизация статистической модели схемы надёжности практически невозможна вследствие существенной нестационарности процессов при оценке вероятности безотказной работы системы. В статье представлено решение указанной задачи на основе пошагового определения количества модельных экспериментов, необходимого для устойчивой работы алгоритма параметрической оптимизации. Определение количества модельных экспериментов осуществляется с использованием разработанных формул, определяющих взаимосвязь оценки вероятности безотказной работы и интенсивности ошибки
оценки и позволяющих минимизировать влияние нестационарности случайных процессов при оценке вероятности безотказной работы.

Результаты. Работоспособность предложенного подхода к осуществлению параметрической оптимизация статистической модели схемы надёжности показана на примере оценки оптимальных параметров варианта схемы надёжности системы. Показано, что использование предложенных подходов обеспечивает сходимость поискового алгоритма и требуемую точность оценки параметров схемы надёжности системы.

Выводы. Приведенные в статье результаты показывает экономическую и техническую целесообразность определения оптимальных значений параметров безотказности элементов системы на этапе ее проектирования. В случае отсутствия элементов с расчетными характеристиками безотказности, обеспечение требуемой надёжности системы возможно либо путём осуществления специальных технических мер по резервированию и (или) созданию соответствующей системы технического обслуживания и ремонта.

1. Толстов А.С., Пантюхов Д.В., Гудиков А.Л. Синтез схем надёжности систем с резервированием на основе использования алгоритмов оптимизации в комплексах ТСО охраняемых объектов. – Волгоград: Известия ВГТУ, № 12, 2014. 141 с.

2. Попков Ю.С. и др. Идентификация и оптимизация нелинейных стохастических систем. – М.: Энергия. 1976. 440 с.

3. Цапко Г.П. Е-сетевой метод информационно-логического проектирования бортовых комплексов управления. – Томск: Изд. ТПУ, 1995. – 104 с.

4. Гнеденко Б.В. Математические методы в теории надежности. – М.: Наука. 1965. 474 c.