Описание раздела
Изложены основные понятия и термины теории надежности. Приведены основы расчета резервированных и нерезервированных, невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем. Рассмотрены вопросы анализа надежности и оптимизации сложных автоматизированных систем, программного обеспечения и методов повышения надежности. Для студентов направления подготовки 15.04.04 «Автоматизация технологических процессов и производств». Содержание Предисловие Введение 1. Основные понятия теории надежности 1.1. Этапы и направления развития теории надежности 1.2. Термины и определения 1.3. Состояния объекта 1.4. События 1.5. Виды надежности 1.6. Свойства 1.7. Временные понятия Вопросы для самоконтроля 2. Критерии и показатели надежности 2.1. Критерии надежности 2.2. Виды и классификация показателей 2.3. Единичные показатели надежности невосстанавливаемых систем 2.4. Единичные показатели надежности восстанавливаемых систем 2.5. Комплексные показатели надежности 2.6. Показатели ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости 2.7. Научное обоснование критериев и показателей надежности 2.8. Общие рекомендации по выбору показателей надежности Вопросы для самоконтроля 3. Формирование отказов в системах автоматизации и их математические модели 3.1. Схема формирования отказов в системах автоматизации 3.2. Отказы элементов и их классификация 3.3. Математические модели внезапных отказов 3.4. Математические модели постепенных отказов 3.5. Композиция законов распределения 3.6. Выбор закона распределения отказов при расчете надежности Вопросы для самоконтроля 4. Расчет надежности при параллельно-последовательных соединений 4.1. Структурный анализ и структурные схемы 4.2. Последовательное (основное) соединение 4.3. Параллельное соединение 4.4. Комбинированное соединение 4.5. Двухполюсные элементы Вопросы для самоконтроля 5. Повышение надежности автоматизированных систем 5.1. Методы повышения надежности автоматизированных систем 5.2. Резервирование и его виды 5.3. Запасные части и их классификация 5.4. Связь между запасными частями и резервированием 5.5. Обеспечение рационального состава запасных элементов Вопросы для самоконтроля 6. Расчет надежности невосстанавливаемых систем при структурном резервировании 6.1. Общее резервирование с постоянно включенным резервом и целой кратностью 6.2. Поэлементное резервирование с постоянно включенным резервом и целой кратностью 6.3. Общее резервирование замещением и целой кратностью 6.4. Поэлементное резервирование замещением и целой кратностью 6.5. Скользящее резервирование 6.6. Общее резервирование с постоянно включенным резервом и дробной кратностью 6.7. Мажоритарное резервирование (голосование по большинству) 6.8. Поэлементное резервирование замещением с дробной кратностью 6.9. Анализ надежности систем Вопросы для самоконтроля 7. Расчет надежности автоматизированных систем при различных видах резервирования 7.1. Расчет надежности при функциональном резервировании 7.2. Расчет надежности при информационном резервировании 7.3. Расчет надежности при временном резервировании Вопросы для самоконтроля 8. Расчет надежности автоматизированных восстанавливаемых систем 8.1. Критерии надежности восстанавливаемых систем 8.2. Интегральные и дифференциальные уравнения надежности 8.3. Метод переходных интенсивностей (вероятностей) для нерезервированных систем 8.4. Метод переходных интенсивностей для резервированных систем Вопросы для самоконтроля 9. Анализ надежности сложных автоматизированных систем 9.1. Особенности автоматизированных систем при расчетах надежности 9.2. Модели функционирования сложной системы 9.3. Причины неэкспоненциальности случайных параметров, отказов и восстановлений систем 9.4. Зависимость показателей надежности от законов распределения и дисциплины восстановления элементов 9.5. Методы и проблемы расчета надежности систем с большим числом состояний 9.6. Проблемы расчета надежности систем с переменной структурой 9.7. Расчет систем с неодновременно работающими элементами 9.8. Учет цикличности работы аппаратуры 9.9. Эффективность резервирования Вопросы для самоконтроля 10. Методы расчета надежности сложных автоматизированных систем 10.1. Обзор существующих методов расчета надежности сложных систем 10.2. Методы расчета, основанные на теории вероятностей 10.3. Логико-вероятностные методы анализа 10.4. Методы, основанные на теории марковских процессов 10.5. Коэффициентный способ расчета 10.6. Метод разложения относительно особого элемента 10.7. Мостиковые схемы 10.8. Способы преобразования сложных структур 10.9. Комбинированные системы Вопросы для самоконтроля 11. Оптимизация автоматизированных систем 11.1. Оптимальное резервирование и ремонт 11.2. Определение оптимального количества резервных элементов 11.3. Оптимизация количества резервных элементов 11.4. Оптимальное поэлементное нагруженное резервирование 11.5. Оптимальное поэлементное ненагруженное резервирование 11.6. Оптимизация общего количества элементов Вопросы для самоконтроля 12. Оптимизация и проблемы создания высоконадежных систем 12.1. Проблемы надежности сложных автоматизированных систем 12.2. Оптимизация и технические проблемы обеспечения надежности сложных систем 12.3. Проблемы надежности автоматизированных систем 12.4. Оптимизация как повышение надежности 12.5. Способы включения ненадежного резерва 12.6. Влияние масштаба резервирования на оптимизацию надежности системы Вопросы для самоконтроля 13. Основы технической диагностики 13.1. Основные положения 13.2. Задачи и цели диагностики 13.3. Виды технической диагностики 13.4. Алгоритмы диагностирования 13.5. Диагностирование в жизненном цикле системы диагностирования 13.6. Методы технической диагностики 13.7. Системы контроля 13.8. Средства диагностирования Вопросы для самоконтроля 14. Надежность программного обеспечения 14.1. Основные понятия и особенности программного обеспечения 14.2. Ошибки программного обеспечения, их классификация 14.3. Понятие надежности и отказа программного обеспечения 14.4. Выбор критериев и показателей надежности программного обеспечения 14.5. Факторы, влияющие на надежность программного обеспечения 14.6. Методы прогнозирования и оценки ошибок в программном обеспечении 14.7. Модели надежности программного обеспечения 14.8. Резервирование программного обеспечения Вопросы для самоконтроля 15. Испытания автоматизированных систем 15.1. Виды испытаний 15.2. Планы испытаний на надежность 15.3. Определительные испытания на надежность 15.4. Контрольные испытания 15.5. Специальные и ускоренные испытания 15.6. Испытания, основанные на накоплении информации о надежности 15.7. Экспериментальное определение характеристик надежности 15.8. Использование косвенных признаков прогнозирования отказов 15.9. Организационные вопросы обеспечения надежности Вопросы для самоконтроля 16. Абсолютно надежные системы 16.1. Понятие «абсолютно надежная система» 16.2. Качественные критерии надежности 16.3. Способы создания абсолютно надежных систем 16.4. Анализ абсолютно надежных автоматизированных систем Вопросы для самоконтроля Список литературы
