Исследоваие математических моделей оптимизации обслуживания сложных систем

Информация - Математика и статистика

Другие материалы по предмету Математика и статистика

Определяется номер k0(0?k0?n), для которого yk0 z ? 0, yk0+1 z > 0. Далее определяется максиму отношения выражения (2.3) к (2.4).

, при ф [0 , yk0+1 - z],

 

(3.3)

 

, при ф [ym z , ym+1 z].

 

Ф + Tап рk+1 + Tпп (1 рk+1) , при ф [yk , yk+1], k = 0,1,2,…, n (3.4)

Точка ф, при которой достигается этот максимум, определяет минимаксный период проведения предупредительных профилактик, а значение этого максимума есть гарантированное значение вероятности выполнения задачи.

  • Средние удельные затраты.

Определяется номер k0, при котором достигается минимум из выражений :

(3.5)

(3.6)

 

Если при этом выражение (2.5) меньше (2.6), то предупредительную профилактику целесообразно проводить через время ф = yk0 + 0 и гарантированное значения средних удельных потерь равно (2.5). Если выражение (2.5) больше (2.6), то предупредительные профилактики целесообразно проводить через время ф = yk0+1 0 и гарантированное значение средних удельных потерь будет равно (2.6).

  • Средняя удельная прибыль.

Определяется номер k0, при котором достигается максимум выражения:

(3.7)

(3.8)

Если при этом максимум совпадает с выражением (2.7), то предупредительные профилактики целесообразно проводить через время ф = yk0 - 0. а гарантированное значение средней удельной прибыли равно первому выражению. Если максимум совпадает с выражением (2.8), то предупредительные профилактики целесообразно проводить через время ф = yk0+1 - 0, а гарантированное значение средней удельной прибыли равно этому второму выражению при k=k0.

Расчёт по функции распределения времени безотказной работы системы :

Исходные данные для расчета:

  • функция распределения времени безотказной работы системы F(t);
  • средняя длительность плановой предупредительной профилактики Тpp;
  • средняя длительность внепланового аварийно-профилактического ремонта Тap;
  • потерн за единицу времени при проведении плановой предупредительной профилактики Сpp ;
  • потери за единицу времени при проведении внепланового аварийно-профилактического ремонта Сap;
  • прибыль C0 , получаемая за единицу времени безотказной работы системы;
  • оперативное время Z работы системы, необходимое для выполнения задачи;
  • потери за единицу времени при наличии в системе скрытого отказа Сp.
  • Коэффициент готовности :

(3.9)

  • Средние удельные затраты :

(3.10)

  • Средняя удельная прибыль :

(3.11)

  • Вероятность выполнения задачи :

(3.12)

Пример. Определим гарантированные значения показателей качества функционирования и сроки проведения плановых предупредительных профилактик системы, для которой заданы следующие исходные характеристики:

Tpp = 1 ч; Тap = 2 ч; сpp=1 ед/ч; сap=2 ед/ч; z = 25 ч; с0 = 5 ед/ч;

Сp = 2 ед/ч;

y = (y0 = 0;.y1 = l0; у2 = 20; у3 = 30; у4 = 40),

р = (р0 = 0; р1 = 0,1; р2 = 0.15; р3 = 0,3; р4 = 0,5).

  • Коэффициент готовности.

Значения (3.1) и (3.2) для различных k сведены в таблицу №3.1:

Таблица №3.1 Величины коэффициента готовности

 

k = 0k = 1k = 2k = 3k = 40

0,8180,807

0,8220,821 0,7830,736

0,710,702

0

Итак, получили, что предупредительную профилактику целесообразно проводить через время ф =20 - 0 ч. и гарантированное значение коэффициента готовности равно 0,822.

  • Вероятность выполнения задачи.

Определим величину k0. В рассматриваемом случае k0=2.

Далее определяем величины отношений в точках вида уk 0 ,уk - z. Результаты сведены в таблицу №3.2:

Таблица №3.2 Величины вероятности выполнения задачи

 

y=0y=5 - 0y=5 + 0у=10 - 0у =10 + 0у=20 - 0y=20+000.700.570.540,53

0,52

 

0,40Максимум вероятности 0,7 достигается при ф =5 - 0 ч.

  • Средние удельные затраты.

Вычисляем величины средних удельных затрат при различных k. Результаты сведены в таблицу №3.3.

Таблица №3.3 Величины средних удельных затрат

 

k = 0k = 1k = 2k = 3k = 4?

0,3780,383 0.3690,394

0.5260,630 0,7830,833

?

 

Таким образом, результаты расчета показывают, что предупредительную плановую профилактику целесообразно проводить через время ф = 20 - 0 ч. и при этом гарантированное значение средних удельных потерь будет равно 0,369 ед/ч.

  • Средняя удельная прибыль.

Вычисляем значения средней удельной прибыли для различных k. Результаты сведены в таблицу №3.4:

Таблица №3.5 Величины средней удельной прибыли

 

k = 0k = 1k = 2k = 3k = 4<0

3,723,70

3,843,80

8,483,48

0,300,29

<0

Итак, результаты расчета показывают, что предупредительные профилактики целесообразно проводить через время ф = 20 - 0 ч и при этом гарантированное значение средней удельной прибыли равно 3,84 ед/ч.

Результаты вычислений представлены в таблицах 3.6 и 3.7.

Таблица №3.6 - Расчёт по функции распределения.

 

Стратегия KгPвыпCпрCпотСтратегия C0,890,713,700,38

Таблица №3.7 - Расчёт по статистическим данным.

 

Стратегия KгPвыпCпрCпотСтратегия C0,800,703,950,37

2.4 Стратегия D

 

Стратегия D полное восстановление системы проводится либо в момент самостоятельного проявления отказа, либо в заранее назначенный календарный момент времени.

Пусть в начальный момент Ј=0 начинается эксплуатация новой системы, у которой время безотказной работы о распределено по некоторому закону F(у)=Р { о < у). В момент t=0 планируется проведение плановой предупредительной про