Оптимизация безотказности систем управления летательных аппаратов при активном нагруженном резервировании тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Пьо Маунг Ко

• Пьо Маунг Ко
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пьо Маунг Ко

Основные сокращения и обозначения.

Введение.

Глава 1. Задачи оптимизации структуры резервирования системы управления летательных аппаратов.

1.1. Элементы системного подхода при исследовании надежности технических систем.

1.2. Структурные схемы надежности систем управления ЛА, их подсистем и элементов.

1.3. Постановка задачи оптимизации структуры резервирования системы управления ЛА при равнонадежных элементах.

1.4. Постановка задачи оптимизации структуры резервирования системы управления ЛА при неравнонадежных элементах.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Методы, модели и алгоритмы решения задачи оптимизации структуры резервирования систем управления ЛА.

2.1. Аналитический метод решения задачи при равнонадежных элементах системы.

2.2. Численный метод решения задачи оптимизации структуры резервирования при равнонадежных элементах системы.

2.3. Численный метод решения задачи оптимизации структуры резервирования при неравнонадежных элементах системы.

2.3.1. Разработка графоаналитической модели блочного резервирования системы.

2.3.2. Разработка алгоритма оптимизации блочного резервирования.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Результаты оптимизации показателей безотказности и структуры блочного резервирования систем управления ЛА.

3.1. Исследование влияния безотказности элементов систем управления

ЛА на характеристики оптимального резервирования.

3.1.1. Случай равнонадежных элементов и переключателей.

3.1.2. Случай неравнонадежных элементов и равнонадежных переключалей.

3.1.3. Случай неравнонадежных элементов и переключателей.

3.2. Исследование влияния параметра кратности на характеристики оптимального резервирования.

3.2.1. Случай равнонадежных элементов и переключателей.

3.2.2. Случай неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей.

3.2.3. Случай неравнонадежных элементов и неравнонадежных переключателей.

3.3. Исследование влияния размера системы на характеристики оптимального резервирования.

3.3.1. Случай равнонадежных элементов и переключателей.

3.3.2. Случай неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей.

3.4. Исследование влияния безотказности переключателей блоков на характеристики оптимального резервирования.

3.4.1. Случай равнонадежных элементов и переключателей.

3.4.2. Случай неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей.

3.4.3. Случай неравнонадежных элементов и неравнонадежных переключателей блоков.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация безотказности систем управления летательных аппаратов при активном нагруженном резервировании»

Мировое развитие характеризуется периодическим возникновением противоречий, приводящих к кризисам, разрешение которых является началом очередного этапа бурного роста. Процесс научно-технического прогресса необратим и происходит через разрешение возникающих противоречий, которые являются по существу движущей силой этого процесса.

Одним из главных противоречий современного этапа развития является противоречие между возросшей мощностью техники, появлением так называемых больших технических систем и комплексов, а с другой - возросшей вероятностью отказа отдельных компонентов этих систем, приводящих подчас к большим материальным и человеческим потерям. Например, современные атомные электростанции, авиационные комплексы, спутниковые системы состоят из сотен тысяч комплектующих и компонентов, отказы в которых наносят огромный ущерб. Разработка методов и средств повышения качества изделий и связанных с ним способов предупреждения и предотвращения отказов, является важнейшей задачей современного этапа развития.

В соответствии с ГОСТ 28.002-89 "Надежность в технике. Термины и определения" одним из основных терминов надежности является объект.

Объект - предмет определенного целевого назначения, рассматриваемый в периоды проектирования, производства, эксплуатации, изучения, исследования и испытаний на надежность. Объектами могут быть системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали".

Развитие науки и техники - два взаимосвязанных процесса. С прогрессом науки возрастают требования к вновь создаваемым объектам. Это, в свою очередь, приводит к появлению новых понятий и характеристик отражающих различные стороны и свойства все усложняющейся разрабатываемой техники, а также развитию научных направлений, формирующих методы количественной оценки новых качественных явлений. Ввиду взаимосвязанности современных понятий и характеристик оценки различных сторон и свойств новых объектов, научные теории и методы, подкрепляющие эти основные направления, взаимопроникают друг в друга.

Следует отметить, что все многообразие объектов выявило их иерархический (древовидный) принцип построения. Это нашло отражение и в иерархическом принципе построения научных понятий и направлений в силу их объективного соответствия действительности.

Например, качество объектов, определяемое в общем виде как совокупность свойств, определяющих степень их пригодности выполнять предназначенные им функции, является сложным понятием. Оно определяется через набор частных понятий. В определение качества могут входить такие частные понятия и характеристики как эффективность, надежность, робастность (стойкость) и живучесть, безопасность (опасность), техническое и эстетическое совершенство. Все эти понятия в зависимости от типа и назначения объектов имеют разную значимость и важность в определении их качества. Но что более важно отметить - все перечисленные понятия имеют самостоятельное значение и сами, в свою очередь, являются сложными понятиями. Так интересующее нас понятие надежности объекта часто формулируется как совокупность свойств, обеспечивающих выполнение объектом поставленных задач в установленном объеме и сохранение значений необходимых параметров в требуемых пределах в течение заданного периода времени при определенных условиях эксплуатации. Являясь сложным понятием, надежность также определяется через набор частных понятий и характеристик. К ним относят безотказность ремонтопригодность, сохранность, долговечность и другие характеристики[56]. Они, как и в предыдущем случае, имеют разную важность и значимость в определении надежности технических объектов и также являются сложными, неоднозначными понятиями.

Таким образом, выстраивается иерархическое дерево понятий и характеристик как отражение объективной реальности все более и более расширяющихся в своей нижней части. Древо познания, наверное, потому и называется древом, что имеет древовидный характер, так что каждому исследованию находится в нем свое место.

Отметим в данном выше определении надежности два важных обстоятельства.

Во-первых, основной причиной, препятствующей выполнению объектом предназначенных функций является отказ. Из всего многообразия видов отказов: полных, неполных, явных, неявных, приработочных, износновых, зависимых, независимых и т.д. наиболее важными являются два основных вида отказа - внезапный и параметрический. Для этих отказов собственно разработана наиболее полная теория надежности.

Во-вторых, надежность объектов определяется во времени. Отсюда следует, что она должна быть связана с основными этапами их жизненного цикла. Действительно, уровень надежности (запасы надежности) закладываются конструкторами при проектировании объектов, обеспечиваются в процессе их производства и реализуются при эксплуатации.

Научно-технический прогресс привел к интенсивному развитию исследований в области обеспечения надежного функционирования объектов и наиболее сложного из них - технической системы. В решении проблемы надежности технических систем большое значение приобрели математические методы. Математические методы являются основой обеспечения надежности технических систем на этапах их проектирования, изготовления и эксплуатации. С математическими методами по обеспечению надежности систем повседневно соприкасаются разработчики, эксплуатационники, специалисты по контролю.

Им приходится перебирать большое количество конструктивных вариантов и возможных режимов работы проектируемых и эксплуатируемых объектов.

Однако наиболее важное значение математические методы обеспечения надежности имеют на этапе проектирования, особенно на этапах предварительных исследований, когда приходится рассчитывать большое количество альтернативных вариантов и конструктивных решений. Как отмечено в [117], конечной целью расчета надежности технических систем на этапе их проектирования является нахождение оптимальных, конструктивных решений и параметров.

Известны два основных способа повышения надежности объектов и важнейшего из них для цели настоящей работы - сложной технической системы на этапе проектирования. Это:

- повышение надежности элементов;

- введение в систему избыточности.

Первый способ для многих типов систем, их подсистем и элементов в настоящее время практически исчерпал себя ввиду того, что надежность элементов и комплектующих изделий достигло высоких значений, и дальнейшее повышение их надежности требует больших финансовых затрат. Поэтому данный способ во многих случаях стал экономически нецелесообразным.

Второй способ связан с введением в систему избыточности и имеет различные направления. В системах управления все многообразие возможных направлений реализации избыточности можно представить в следующих видах [39]:

- параметрическом;

- режимном;

- временном;

- структурном (резервирование);

- функциональном;

- информационном.

Параметрическая избыточность — метод повышения надежности системы путем введения запасов на изменение их параметров, не приводящих к отказу системы.

Режимная избыточность - метод повышения надежности систем путем введения в систему запасов по допустимой нагрузке, значительно превышающей номинальную.

Временная избыточность - метод повышения надежности систем, предусматривающий использование избыточного времени.

Информационная избыточность - метод повышения надежности систем, предусматривающий использование избыточной информации.

Функциональная избыточность - метод повышения надежности систем, предусматривающий использование способности элементов выполнять дополнительные функции смежных отказавших элементов.

Структурная избыточность — метод повышения надежности систем, предусматривающий использование избыточных (резервных) структурных элементов.

В диссертационном исследовании рассматриваются вопросы повышения надежности систем управления летательных аппаратов различного назначения за счет введения структурной избыточности, т.е. за счет резервирования компонентов систем (подсистем и элементов).

В настоящее время резервирование систем можно классифицировать по трем признакам. По характеру резервирования различают активное и пассивное (постоянное) резервирование, каждое из которых имеет свои достоинства и недостатки. Причем, активное резервирование требует наличия переключателей (контрольно — переключающих устройств). Оно обеспечивает возможность трех режимов резервирования:

- нагруженного (горячего);

- полунагруженного;

- ненагруженного (холодного).

По способу подключения резервных элементов и активное и пассивное резервирование может быть общим, когда резервируется вся система (или подсистема) и раздельным, когда резервируется каждый элемент системы.

По соотношению количества основных и резервных элементов (или соотношению основных количества к общему количеству элементов) как активное, так и пассивное резервирования могут быть кратными и некратными. Причем, расчет надежности технических систем при кратном и некратном резервировании имеет принципиально различный методический аппарат, хотя в обоих случаях он опирается на теорию вероятностей, математическую статистику и математическую логику.

Как известно, активное горячее резервирование, также как пассивное (постоянное) резервирование, при сопоставлении показателей безотказности резервированной и нерезервированной систем имеют критические значения безотказности и соответствующие им области, в которых безотказность резервированной системы хуже, чем нерезервированной [39]. Однако причины наличия указанных областей, а также их свойства в случаях активного и пассивного резервирований существенно раличаются.

Одно из свойств активного резервирования является то, что раздельное подключение резервных элементов не является наилучшим с точки зрения безотказности по сравнению с другими способами подключения резервных элементов. Уровень (масштаб), на котором производится резервирование, может быть различным [56]. Резервировать можно отдельные элементы, модули, блоки, панели, стойки, наконец, всю систему в целом. Таким образом, масштаб резервирования тем мельче, чем меньшая часть системы резервируется как единое целое.

Действительно, в случае активного резервирования при идеальной работе переключателей чем меньше масштаб резервирования, тем выше показатели надежности системы. В пределе наилучшие показатели надежности имеют самый "мелкий" масштаб резервирования - раздельный (поэлементный). Целесобразно называть резервируемую часть системы (масштаб) резервируемым блоком.

При неидеальной работе переключателей высказанное выше утверждение становится неверным и возникает задача отыскания оптимальных размеров блоков резервирования, т.е. оптимизационная задача. Таким образом, по способу подключения резервных элементов целесообразно различать не только раздельное и общее, но и блочное резервирование. Блочное резервирование по своему масштабу занимает промежуточное положение между раздельным и общим, а в случае активного резервирования может обеспечивать показатели надежности выше раздельного и общего.

В настоящее время имеется значительное количество работ, посвященных решению задач оптимального резервирования. Достаточно указать работу Аврамченко Р.Ф., посвященную решению задачи выбора оптимального расписания включений, запасных элементов в нагруженный режим [1], работу Гаганова Г.Г. и Ивлева В.В., рассматривающую решение задачи нахождения оптимального объема запасных элементов для сложных технических систем [20], работу Герцбаха И.Б., решающую задачу оптимального управления включением резервных элементов методом динамического резервирования [21], монографию Епифанова А.Д. Надежность систем управления ДА, в которой предлагается методика выбора структуры системы по критерию надежности [39], учебное пособие Половко A.M., Гурова C.B. Основы теории надежности, в котором рассматриваются вопросы выбора кратности резервирования систем с высоким уровнем надежности ("абсолютно надежных систем" [96]), работу

Когана Л.М., Цейтлина В.А., посвященную разработке алгоритма рационального резервирования информационных систем [55].

Это далеко не полный перечень работ, посвященных решению задач оптимального резервирования. Более полный перечень можно найти в списке литературных источников, приведенном в диссертации. Анализ этих и других работ, посвященных оптимальному резервированию показывает, что отсутствуют исследования, направленные на решение задач оптимизации масштаба (размера блока) при активном резервировании с учетом переключателей.

Данное диссертационное исследование направлено на восполнение имеющегося пробела. Оно посвящено разработке методического аппарата для решения задачи оптимизации структуры при активном нагруженном блочном резервировании систем управления ЛА в интересах повышения их безотказности. Задача повышения безотказности систем управления ЛА является одной из актуальных задач настоящего времени.

Актуальность работы заключается в том, что она направлена на повышение безотказности ЛА. От уровня безотказности систем управления современных и перспективных летательных аппаратов в значительной степени зависит достижение целей, поставленных перед ЛА, а также выполнение связанных с этим необходимых задач в полном объеме.

Выбор в качестве способа повышения безотказности активного резервирования обусловлен тем, что использование пассивного резервирования приводит к изменению параметров системы при отказах входящих в нее элементов. Изменение параметров каналов и контуров системы управления ЛА может привести не только к недопустимому изменению временных и частотных характеристик, но и к потере устойчивости системы управления ЛА. Из трех видов резервирования: нагруженного (горячего), полунагруженного и ненагруженного (холодного), в работе исследуется горячее активное резервирование, которое хотя и требует расхода ресурса резервных элементов (как и в случае пассивного резервирования), но существенно уменьшает задержки при замене отказавших элементов в силу их непрерывной готовности к работе.

Объектом диссертационного исследования является система управления ЛА. Системы управления ЛА обладает рядом особенностей, которые необходимо учитывать при разработке методического аппарата для решения сформулированной задачи. В первую очередь к этим особенностям относятся:

- относительно высокие уровни надежности элементов систем управления ЛА. Это практически исключает путь повышения надежности систем за счет повышения надежности их элементов;

- наличие двух классов объектов (подсистем), входящих в системы управления ЛА. Первый класс образуют объекты, состоящие из равнонадежных элементов, имеющих близкие по значениям показатели безотказности. Второй класс образуют объекты, состоящие из неравнонадежных элементов, показатели безотказности которых существенно различаются;

- критичность элементов систем управления ЛА электромеханического характера к изменению параметров входящих в них элементов, что не позволяет для повышения безотказности использовать пассивное (постоянное) резервирование;

- наличие ограничений на техническую реализацию в системах управления ЛА значительного количества комбинаций блочного резервирования.

Предмет исследования — безотказность систем управления ЛА, их подсистем и элементов.

Целю работы является повышение надежности систем управления ЛА путем оптимизации их безотказности при активном блочном нагруженном резервировании.

Задача исследования заключается в разработке аналитического и численных подходов оптимизации безотказности систем управления ЛА при активном блочном нагруженном резервировании.

Методы исследования. Для достижения сформулированной цели и решения поставленных задач в диссертационной работе использованы методы математического моделирования (аналитические и численные), основанные на теории вероятностей и математической статистики, теории графов и теории надежности. Математические модели, методики и алгоритмы представлены в виде компьютерных программ в системе программирования МАТЬАВ.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:

1. Разработаны приближенная и точная методики оптимизации структуры резервирования для случаев равнонадежных элементов и переключателей, неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей, равнонадежных и неравнонадежных элементов систем управления ЛА. Методики позволяют оперативно проводить оценку многочисленных вариантов блочного резервирования на этапе предварительных исследований.

2. Выявлены условия существования экстремума блочного резервирования систем управления ЛА, справедливые как для случая равнонадежных элементов и переключателей, так и для случая неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей. Эти условия позволяют улучшить показатели безотказности.

3. Предложена модель структурной схемы надежности резервированной системы в виде взвешенного ориентированного реберного графа, позволяющая учесть при расчетах выявленные особенности систем управления ЛА.

4. Разработана методика оптимизации структуры блочного резервирования систем управления ЛА для случаев неравнонадежных элементов и переключателей, основанная на использовании волнового алгоритма поиска оптимального маршрута в графоаналитической модели.

5. Исследовано влияние на безотказность систем управления ЛА и характер оптимального блочного резервирования следующих параметров структурной схемы надежности:

- вероятности отказа (безотказной работы) элементов;

- вероятности отказа (безотказной работы) переключателей;

- кратности резервирования системы;

- размера системы (количества последовательно включенных основных элементов).

6. Выявлен характер изменения структуры оптимального блочного резервирования системы в зависимости от варьируемых параметров при условии реализации найденных в работе границ существования экстремумов. Установлено, что при увеличении вероятности отказа равнонадежных и неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей структура оптимального резервирования меняется от общего через блочное к раздельному резервированию.

7. Показано, что в случае неравнонадежных элементов и переключателей предсказать поведение структуры оптимального блочного резервирования при изменении параметров не представляется возможным. Структура оптимального резервирования может быть найдена только расчетов на основе по разработанной методике при конкретных исходных данных.

8. Установлено, что полученные в работе теоретический и методический материалы хорошо согласуются с результатами расчетных данных. В частности установлено, что показатели безотказности систем управления ЛА, вычисленные по приближенным и точным методикам совпадают до двух - четырех знаков после запятой.

Практическая значимость результатов работы заключается в следующем.

1. Полученные научные результаты имеют методическую направленность, что обеспечивает возможность их использования для улучшения показателей надежности систем управления широкого класса объектов.

2. Разработанный метод оптимизации структуры блочного резервирования позволяет существенно повысить вероятность безотказной работы систем управления ЛА по сравнению с неоптимальными вариантами, например, по сравнению с раздельным и общим резервированиями.

3. Отдельные результаты работы могут быть использованы в процессе проектирования ЛА и их систем управления для улучшения характеристик безотказности существующих, а также перспективных технических систем, их подсистем и элементов.

4. Полученные результаты являются законченными в методическом отношении и обладают полнотой проведенных исследований в соответствии с поставленной задачей.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, п одтверждается:

1. Корректным использованием математических моделей надежности и современных математических методов оптимизации.

2. Соответствием точности применяемых в работе приближенных математических моделей и точности исходных данных, а также получаемых результатов.

3. Сопоставлением результатов расчетов, полученных разными способами.

4. Значительным объемом выполненных в работе вычислений, результаты которых являются непротиворечивыми и укладываются в рамки существующих представлений теории надежности.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

1. Условия существования экстремума блочного резервирования систем управления ЛА, справедливые как для случая равнонадежных элементов и переключателей, так и для случая неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей.

2. Приближенная аналитическая методика блочной оптимизации для случая равнонадежных элементов и переключателей.

3. Точная численная методика блочной оптимизации для случаев равнонадежных элементов и переключателей, а также неравнонадежных элементов и переключателей.

4. Графоаналитическая модель возможных способов блочного резервирования системы в виде взвешенного ориентированного реберного графа, позволяющая учесть при расчетах выявленные особенности систем управления ЛА.

5. Алгоритм оптимизации блочного резервирования, использующий выбор маршрута с максимальным весом на взвешенном графе.

6. Результаты численного тестирования разработанного в среде МАТЪАВ программно-математического обеспечения, реализующего предложенные методики и алгоритмы оптимизации безотказности систем управления ЛА, Рекомендации по изменению структуры резервирования систем управления ЛА и повышению их безотказности.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на 11-й Международной конференции «Системный анализ и управление» (Крым, Евпатория, 2006), на 35-й Гагаринских чтениях по космонавтике (Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского. 2009), и неоднократно на научном семинаре кафедры 604 Московского авиационного института (государственного технического университета).

Публикации. Основные материалы диссертационной работы публикованы в 4 печатных работах. В том числе одна работа опубликована в журнале, рекомендуемом ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3-х глав, заключения по работе и списка литературы. Работа содержит 143 страниц, 44 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Пьо Маунг Ко

Выводы по главе 3.

1. Расчетами показано, что границы существования экстремума безотказности при блочном резервировании справедливы не только для случая равнонадежных элементов и переключателей, но и для случая неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей.

2. Выявлено, что результаты расчетов оптимальных значений показателей безотказности, полученных по точной и приближенной методикам совпадают до двух, четырех знаков после запятой. Это дает возможность применения приближенного аналитического подхода на этапе предварительных исследований, когда необходимо сопоставление многочисленных вариантов возможных проектных решений.

3. Установлено, что при увеличении вероятности отказа однотипных и разнотипных элементов при равнонадежных переключателях структура оптимального резервирования меняется от общего через блочное к раздельному.

4. Установлено, что увеличение кратности резервирования меняет характер оптимального резервирования от общего через блочное к раздельному резервированию.

5. Показано, что при увеличении размера системы отказа при однотипных и разнотипных элементов и равнонадежных переключателях характер структуры оптимального резервирования практически не меняется при сохранении неизменными остальных параметров системы.

6. Выявлено, что в случае неравнонадежных элементов и переключателей при варьировании параметров системы предсказать изменение оптимальной структуры резервирования не представляется возможным. Структура оптимального резервирования может быть найдена только расчетами по разработанной методике при конкретных исходных данных.

107

Заключение (Основные результаты и выводы по работе)

1. Выявлены особенности построения и функционирования системы управления летательных аппаратов, такие как наличие подсистем с равнонадежными и неравнонадежными элементами, наличие технических ограничений на способы формирования блоков резервирования. Эти особенности необходимо учитывать при разработке алгоритмов и программ при блочном оптимизации безотказности систем управления. Поставлена задача оптимизации структуры блочного резервирования системы управления ЛА с учетом выявленных особенностей их построения и функционирования.

2. Разработаны приближенная и две точные методики оптимизации структуры резервирования для случаев равнонадежных элементов и переключателей, неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей, которые позволили провести сопоставление результатов этих методик. Данные методики могут быть использованы на этапе предварительных исследований, предусматривающих сопоставлений большого количества конкурентных вариантов резервирования.

3. Выявлены условия существования экстремума при блочном резервировании систем управления ЛА, справедливые как для случая равнонадежных элементов и переключателей так и для случая неравнонадежных элементов и равнонадежных переключателей. Данные условия позволяют улучшить показатели безотказности при условии удовлетворения границам существования экстремума.

4. Предложена графоаналитическая модель возможных способов резервирования системы в виде взвешенного ориентированного реберного графа, позволяющая учесть при расчетах выявленные особенности систем управления JIA.

5. Разработана методика оптимизации структуры блочного резервирования систем управления JIA для случая неравнонадежных элементов и переключателей, основанная на использовании волнового алгоритма поиска оптимального маршрута в графоаналитической модели.

6. Исследовано влияние на безотказность систем управления JIA и характер оптимального блочного резервирования основных параметров структурной схемы надежности: вероятностей безотказной работы элементов и переключателей, кратности резервирования системы, а также размера системы.

7. Расчетами показано, что разработанные методы оптимизации структуры блочного резервирования позволяет существенно повысить вероятность безотказной работы систем управления JIA по сравнению с неоптимальными вариантами. Например, при выборе вероятностей безотказной работы неравнонадежных элементов и переключателей в диапазоне 0,955-0,987, размера системы т- 20 и кратности к = 2, результаты оказываются следующими: Р?щ =0,7673, Рсразд =0,7249, а Р^0юч =0,8243.

8. Выявлен характер изменения структуры оптимального блочного резервирования системы в зависимости от варьируемых параметров при условии реализации найденных в работе границ существования экстремумов. При выборе значений вероятностей отказа элементов системы за левой границей всегда реализуется общее резервирование, за правой границей -раздельное резервирование, внутри границ - блочное резервирование.

9. Показано, что в случае неравнонадежных элементов и переключателей предсказать структуру оптимального блочного резервирования при изменении варьируемых параметров не представляется возможным.

Структура может быть найдена только расчетами по разработанной методике при конкретных исходных данных.

10. Установлено, что результаты, полученные на основе теоретических и методических исследований, хорошо согласуются с числовыми расчетами. В частности, показатели безотказности систем управления ЛА, вычисленные по приближенной и точной методикам, совпадают до двух — четырех знаков после запятой, теоретические границы существования экстремума при блочном резервировании подтверждаются практическими расчетами.

110

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пьо Маунг Ко, 2009 год

1. Аврамченко Р.Ф. Выбор оптимального расписания включений запасных элементов в нагруженный режим. "Известия АН СССР. Техническая кибернетика", 1970, № 3.

2. Афанасьев В. Г., Зеленцов В. А., Миронов А. Н. Методы анализанадежности и критичности отказов сложных систем. М.: Мин-во обороны, 1992, 100с.

3. Базовский И. Надежность. Теория и практика. М.: Мир, 1965.

4. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход. М.: Радио и связь, 1988.

5. Барзилович Е. Ю. и др. Вопросы математической теории надежности Под ред. Б. В. Гнеденко. М.: Радио и связь, 1983.

6. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. Пер. с англ., под ред. Б. В. Гнеденко. М.: Сов. радио, 1969.

7. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. М.: Наука, 1984.

8. Басакер Р. Г., Саати Т. Л. Конечные графы и сети. М.: Наука, 1974.

9. Баскин Э. М. Приближение законов, надежности обобщенными полиномами Лаггера. Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, № 5, 1978.

10. Ю.Белецкий В. В. Теория и практические методы резервирования радиоэлектронной аппаратуры. М.: Энергия, 1977.

11. Берг АИ. Кибернетика и надежность. М.: Знание , 1964.

12. Бердичевский Б. Е. Вопросы обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры при разработке. М.: Сов. радио, 1977.

13. Бердичевский Б.Е. Оценка надежности аппаратуры автоматики. М., Машиностроение, 1966.

14. Бессонов А. А., Мороз А. В. Надежность систем автоматического регулирования. Л.: Энергоатомиздат, 1984.

15. Большие системы. Теория, методология, моделирование. Под ред. Б. В. Гнеденко. М.: Наука, 1971.

16. Броди С. М., Власенко О. Н. Надежность систем со многими режимами работы.В кн.: Теория надежности и массовое обслуживание. Под ред. Б. В. Гнеденко. М.: Наука, 1969.

17. Варжапетян А. Г. Техническая эффективность и надежность судовых систем управления. Л.: Судостроение, 1969.

18. Васильев Б. В., Козлов Б. А. Надежность и эффективность радиоэлектронных устройств. М., Советское радио, 1964.

19. Волков Л.И., Шишкевич A.M. Надежность летательных аппаратов. М: Высшая школа, 1975.

20. Гаганов П.Г., Ивлев В.В. Определение оптимального объема запасных элементов для сложных технических систем. "Автоматика и телемеханика", 1969, №3.

21. Герцбах И.Б. Динамическое резервирование. Оптимальное управление включением резервных элементов. "Автоматика и вычислительная техника", 1970, №1.

22. Глазунов Л. П., Грабовецкий В. П., Щербаков О. В. Основы теории надежности автоматических систем управления. Л.: Энергоатомиздат, 1984.

23. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ. М.: Наука, 1965.

24. Горский Л. К. Статистические алгоритмы исследования надежности. М.; Наука, 1970.

25. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия и определения. М.: Изд. стандартов, 1990.

26. Грибанов В.Ф. (ред.). Методы наземной и летной отработки народнохозяйственных космических комплексов. М.; Машиностроение, 1992.

27. Гуров С. В., Уткин Л. В. Надежность систем прл неполной информации. СПб.: Любавич, 1999.

28. Гуров С. В., Хабаров С. П. Оценка надежности восстанавливаемых систем последовательно-параллельной структуры с произвольными законами распределения. СПб.: Изв. ВУЗов, Приборостроение, т. ХХХШ, Т. 12, 1988.

29. Гуров С. В. Анализ надежности технических систем с произвольными законами распределений отказов и восстановлений. Качество и надежность изделий. Т. 2 (18). М.: Знание, 1992.

30. Демьянчук В. С. Надежность систем управления воздушным движением. Киев: Вища школа, 1979.

31. Дзиркал Э. В. Задание и проверка требований к надежности сложных изделий. М.: Радио и связь, 1981.

32. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М.: Мир, 1984.

33. Доманицкий С. М. Построение надежных логических устройств. М.:Энергия, 1971.

34. Дружинин Г. В. Надежность автоматизированных производственных систем. М.: Энергоатомиздат, 1986.

35. Дружинин Г. В. Надежность устройств автоматики. М., Энергия, 1964.

36. Епифанов А.Д. Надежность автоматических систем. М., Машиностроение, 1964.

37. Епифанов А. Д. Надежность самонастраивающихся систем. Труды 1-го Всесоюзного симпозиума по статистическим методам. Адаптивные системы. Большие системы». М., «Наука», 1971.

38. Епифанов А. Д. Избыточные системы управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1978.

39. Епифанов А.Д. Надежность систем управления. М. Машиностроение, 1975г. стр.40-115.

40. Ермаков С.М. , Жиглевский A.A. Математическая теория оптимального эксперимента. М.:Наука, 1987.

41. Зеленцов В. А., Гагин А. А. Надежность, живучесть и техническое обслуживание сетей связи. Мин. обор. СССР, 1991.44.3убова А. Ф. О холодном резервировании с восстановлением. М.: Автоматика и телемеханика, № 10, 1965.

42. Иыуду К. А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем. М.: Высшая школа, 1989.

43. Канарчук В. Е. Основы надежности машин. Киев: Наукова думка,1982.

44. Капур Е., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем.М.:Мир, 1980.

45. Касаев К.С., Полтавец Г.А., Булавкин В.В. и др. Системный подход к сложным техническим объектам. // Энциклопедия «Новые наукоемкие технологии в технике». М.: АО НИИ «Энцитех», 1997.

46. Каштанов В. А. Оптимальные задачи технического обслуживания. М. ¡Знание, 1981.

47. Коваленко И. Н. Асимптотический метод анализа надежности сложных систем. В кн.: О надежности сложных технических систем. М.: Советское радио, 1967.

48. Коваленко И. Н. Исследование по анализу надежности сложных систем. Киев: Наукова думка, 1975.

49. Коваленко И. Н. Аналитико-статистический метод расчета характеристик высокоответственных систем. Кибернетика, Т. 6, 1976.

50. Коваленко И. Н. Анализ редких событий при оценке эффективности и надежности систем. М.: Сов. радио, 1980.

51. Коваленко И. Н., Кузнецов Н. Ю. Методы расчета высоконадежных систем. М.: Радио и связь, 1988.

52. Коган Л.М., Цейтлин В.А., Алгоритмический подход к рациональному резервированию информационной системы. "Автоматика и телемеханика", 1970, №1.

53. Козлов Б. А., Ушаков И. А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Сов. радио, 1975, 472 с.

54. Козлов Б. А. Резервирование с восстановлением. М., «Советское радио», 1969.

55. Кокс Д., Смит В. Теория восстановления. М.: Сов. радио, 1967.

56. Конев В.В. Об оптимальном включении резервных элементов. Техническая кибернетика. 1984. №4.

57. Кочетков В. Т., Поцелуев А. В. О синтезе оптимальной нелинейной системы управления по критерию «Максимума вероятности». «Известия АН СССР. Техническая кибернетика», 1966, № 4.

58. Костецкий Б. И. и др. Надежность и долговечность машин. Киев: Техника, 1975.

59. Креденцер Б. П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью. Киев: Наукова думка, 1978.

60. Кринецкий Е.И. (ред.). Летные испытания ракет и космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1979.

61. Кристофидес Н., Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978.

62. Кугель Р. В. Надежность машин массового производства. М.: Машиностроение, 1981.

63. Кузнецов В. Н. О полумарковской модели для нагруженного дублирования. М.: Кибернетика, 1980, № 4.

64. Кузнецов В. Н., Турбин А. Ф., Цатурян Г. Ж. Полумарковские модели восстанавливемых систем. Препринт 81.11. Киев: Ин-т математики АНУССР, 1981.

65. Кузьмин Ф. И. Задачи и методы оптимизации показателей надежности. М., «Советское радио», 1972.

66. Леонтьев Л. П. Надежность технических систем.Рига: Зинатне, 1969.

67. Ллойд Д., Липов М. Надежность: организация, исследования, методы, математический аппарат. М.: Сов. радио, 1964.

68. Ллойд Д., Липов М. Надежность (Пер. с англ.). Под ред.Н. П. Бусленко. М., «Советское радио», 1964.

69. Лобоцкий Ю.Г. О задаче оптимального резервирования со стоимостными потерями. Надежность и контроль качества. 1990 №5.

70. Лонгботтом Р. Надежность вычислительных систем. М.: Энергоатом издат, 1985.

71. М. Свами, К. Тхуласираман. Графы, сети и алгоритмы. "Мир" Москва, 1984.

72. Малышев ВБ., Карп КЛ. , Кочетков В Л , Скляров ИФ. Надежность сложных технических систем. М: Издательство МАИ, 1999.

73. Математическая теория надежности систем массового обслуживания. Под ред. проф. В. И. Зубова, М., Л.: Энергия, 1966.

74. Маслов А.Я., Татарский В. Ю. Повышение надежности радиоэлектронной аппаратуры. М., «Советское радио». 1972.

75. Меньшиков В.А. Полигонные испытания. M.: КОСМО , 1997,1999.

76. Мозгалевский А. В., Гаскаров Д. В. Техническая диагностика. М., Высшая школа, 1975.

77. Моломин В. П. Модели управления надежностью авиационной техники. М.: Машиностроение, 1981.

78. Нурутдинов А.Р., Фрид А.И. Способ резервирования цифровой вычислительной системы управления авиационным двигателем на основе многоуровневой модели. Авиакосмическое приборостроение. 2004.№11.

79. Надежность в машиностроении. Справочник. Под ред. В. В. Шашкина Г. П. Карзова. СПб.: Политехника, 1992.

80. Надежность технических систем. Под ред. Е. В. Сучака, Н. В. Василенко. Красноярск: МГП "Раско", 2001.

81. Надежность технических систем. Справочник. Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985.

82. Нечипоренко В. И. Структурный анализ и методы построения надежных систем. М.: Сов. радио, 1968,255 с.

83. Ope О. Теория графов. М.: Наука, 1980,336с.

84. Панфилов И. В., Половко А. М. Вычислительные системы. М.:Сов. радио, 1980.

85. Песоцкий В. М., Кузнецов В. Н., Левинский Б. Г. Оценка надежностифункционирования АСУ ТП при воздействии импульсных помех. Киев: Электронное моделирование, № 1, 1981.

86. Пирс У. Построение надежных вычислительных машин. М.: Мир, 1968.

87. Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. Полный курс. М. "Айрис пресс " , 2007.

88. Половко А. М. Основы теории надежности. М.: Наука, 1964.

89. Половко А. М., Гурович Б. Н. Метод расчета надежности резервированных восстанавливаемых устройств. М.: Известия Академии наук СССР. Техническая кибернетика, № 4, 1971.

90. Половко А. М. Принципы построения абсолютно надежных технических устройств, О-во "Знание", РСФСР. Л., 1993.

91. Половко А. М., Гиндин С. И. Надежность программного обеспечения в специализированных цифровых вычислительных комплексах. СПб. ЦНИИ Румб.

92. Половко А. М., Гуров С. В. Надежность технических систем и техногенный риск. СПб.: Знание, 1998.

93. Половко A.M., Гуров C.B. Основы теории надежности. Санкт-Петербург. "БХВ Петербург",2006г., с.133,598 ,структурные схемы системы.

94. Проников А. С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.

95. Прохоренко В. А. Надежность радиоэлектронных средств сложных технических систем. Минск, МВИЗРУ.

96. Прошан Ф., Цатурян Г. Ж. Многозначные монотонные системы. М.:Надежность и контроль качества, Т 1, 1990.

97. Пьо Маунг Ко, Гришин В.М., Комбинированный метод построения встроенного контроля резервируемых приводов. Труды 11-й Международной конференции «Системный анализ и управление». Крым,1. Евпатория, 2006.

98. Пьо Маунг Ко, Гришин В.М., Оптимизация безотказности одного класса компонентов систем управления JIA при активном нагруженном резервировании. «Вестник МАИ», № 1, 2009.

99. Райкин А. Л. Элементы теории надежности для проектирования технических систем. М., «Советское радио», 1967.

100. Райкин А. Л. Вероятностные модели функционирования резервированных устройств. М.: Наука, 1971.

101. Райкин А. Л. Элементы теории надежности технических систем Под ред. И. А. Ушакова. М.: Сов. радио, 1978.

102. Райншке К., Ушаков И. А. Оценка надежности систем с использованием графов. М.: Радио и связь, 1988.

103. Редько П.Г. Повышение безотказности и улучшение характеристик электрогидравлических следящих приводов. М.: Машиностроение, 2002.

104. Рейнгольд Э., Нивергельт Ю., Део Н., Комбинаторные алгоритмы. Теория и практика. "Мир" Москва, 1980.

105. Решетов Д. Н., Иванов А. С., Фадеев В. С. Надежность машин. М.:Высшая школа, 1988.

106. Романовский И. В. Алгоритмы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1977.

107. Ш.Рябинин И. А., Рубинович В. Д. О влиянии типа законов распределения времени исправной работы и времени восстановления на характеристикинадежности резервированной системы. В кн.: Теория надежности и массовое обслуживание. М.: Наука, 1969.

108. Рябинин И. А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем. JL: Судостроение, 1971.

109. Рябинин И. А., Черкесов Г. Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. М.: Радио и связь, 1981.

110. Рябинин И. А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб.: Политехника, 2000.

111. Сандлер Д. Техника надежности систем. М., «Наука», 1966.

112. Сборник задач по теории надежности. Под ред. A.M. Половко, Н. М. Маликова. М.: Сов. радио, 1972.

113. Северцев Н. А. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. М.: Высшая школа, 1989.

114. Седякин Н. М. Об одном физическом принципе надежности. Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1966, № 3.

115. Седякин Н. М. Об одном физическом принципе теории надежности. Известия АН СССР. Техническая кибернетика», 1966;; №3.

116. Смагин В. А. Немарковские задачи теории надежности. Мин. Обор СССР, 1982.

117. Смолицкий X. Л., Чукреев П. А. О сравнении надежности систем при поэлементном и общем резервировании. Изв. АН СССР, ОТН, Энергетика и автоматика, № 3,1959.

118. Соловьев А. Д. Резервирование с быстрым восстановлением. Изв. АНСССР. Сер. "Техн. кибернетика", Т 1,1970.

119. Соловьев А. Д. Основы математической теории надежности. В кн.:

120. Материалы лекций, прочитанных в Политехническом музее на семинаре по надежности и прогрессивным методам контроля качества продукции. Вып. 1. М.: Знание, 1975.

121. Труханов В. М. Методы обеспечения надежности изделий машиностроения. М.: Машиностроение, 1995.

122. Ушаков И. А. Вероятностные модели надежности информационно вычислительных систем. М.: Радио и связь, 1988.

123. Ушаков И. А. Эвристический метод оптимизации резервирования многофункциональных систем. Изв. АН СССР. Сер. "Техн. кибернетика", №4, 1972.

124. Ушаков И. А. Методы решения простейших задач оптимального резервирования при наличии ограничений. М., «Советское радио», 1969.

125. Фанаржи Г. Н. Оценка надежности восстанавливаемых систем. Проблемные вопросы теории и практики надежности. М.: Сов. радио, 1971.

126. Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М., «Физматгиз», 1963.

127. Фокин Ю. Г. Надежность при эксплуатации технических средств. М., «Воениздат», 1970.

128. Форд Л. Р., Фалкерсон Д., Потоки в сетях. М.: Мир, 1966.

129. Червонный А. А., Лукъяшенко В. И., Котин Л. В. Надежность сложных систем. М.: Машиностроение, 1976.

130. Черкесов Г. Н. Надежность технических систем с временной избыточностью. Под ред. А. М. Половко. М.: Сов. радио, 1974.

131. Черкесов Г. Н. Методы и модели оценки живучести сложных систем. М.: Знание, 1987.

132. Чернышев А. А. Основы надежности полупроводниковых приборов иинтегральных микросхем. М.: Радио и связь, 1988.

133. Хазов Б. Ф., Дидусев Б. А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. М.: Машиностроение, 1986.

134. Хенли Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984.

135. Ху Т., Целочисленное программирование и потоки в сетях. М.: Мир, 1974.

136. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности промышленной продукции. М.: Знание, 1968.

137. Шишонок В. А., Репкин В. Ф., Бравинский Л. Л. Основы теории надежности и эксплуатации радиоэлектронной техники. М.: Сов. радио, 1964 .