Методические указания к выполнению практической работы по курсу «Управление системами и процессами в машиностроении» для студентов специальности 120100 дневной, вечерней и заочной форм обучения

Вид материалаМетодические указания
2. Системы сбора и обработки информации как объект испытаний
Подобный материал:
1   2   3   4   5

2. Системы сбора и обработки информации как объект испытаний



Современные системы сбора и обработки информации представляют собой комплекс программно-технических средств, информационного обеспечения (баз данных) и средств коммуникации.

Данный комплекс обеспечивает обработку запросов и представление выходной информации для ее функционального использования.

Надежность представления запрашиваемой пользователями ССОИ выходной информации (Рнад – вероятность надежного представления) - свойство ССОИ обеспечивать прием, автоматическую обработку запроса и предоставление (выдачу) выходной информации согласно реализованному алгоритму при соблюдении эксплуатационных условий применения и технического обслуживания ССОИ.

Для оценки надежности представления запрашиваемой пользователями системы выходной информации в практической работе применяется следующая модель.

В любой момент времени ССОИ (с точки зрения пользователя) находится в одном из двух чередующихся состояний: работоспособном и неработоспособном.

Математическое ожидание времени пребывания ССОИ в работоспособном состоянии равно средней наработке на отказ. Математическое ожидание времени пребывания ССОИ в неработоспособном состоянии равно среднему времени восстановления работоспособного состояния после отказа.

В случайный момент времени пользователь осуществляет запрос на представление выходной информации (на экран дисплея, в файл на магнитном носителе или на печать). Возможны три варианта.

1. Запрос, поступивший в момент времени t функционирования системы, застает ее в работоспособном состоянии, и ССОИ находится в этом состоянии все время, необходимое для обработки запроса и выдачи соответствующей ему выходной информации.

2. Запрос, поступивший в момент времени t функционирования системы, застает ее в работоспособном состоянии, но ССОИ находится в этом состоянии меньше времени, необходимого для обработки запроса и выдачи соответствующей ему выходной информации.

3. Запрос, поступивший в момент времени t функционирования ССОИ, застает ее в неработоспособном состоянии.

Полученные в ходе проведения испытаний оценки средней наработки на отказ, среднего времени восстановления, среднего времени представления выходной информации (время реакции ССОИ на запрос) являются исходными данными для проведения расчетов надежности представления запрашиваемой пользователями ССОИ выходной информации.

Оцениваемыми в настоящей практической работе показателями ССОИ, определяющими надежность представления запрашиваемой информации по i-му запросу, являются следующие:

- средняя наработка на отказ – Тoi;

- среднее время восстановления после отказа – Твi;

- коэффициент готовности – Kri;

- вероятность надежного представления запрашиваемой выходной информации i-го типа – Pнад.i.

Среднее время наработки на отказ системы, участвующей в обработке i-го запроса на выдачу выходной информации, рассчитывается по формуле:

(1)

где Тpi - суммарное (общее) время пребывания системы в работоспособном состоянии;

k - суммарное число отказов системы.

Суммарное (общее) время пребывания системы в работоспособном состоянии рассчитывается по формуле:

(2)

где N – суммарное за период испытаний количество прерываний работоспособного функционирования системы;

tHl - момент времени фактического начала работы после наступления (l-1)-го прерывания;

tKl - момент времени фактического окончания работы при наступлении l-го прерывания.

Среднее время восстановления ССОИ (участвующей в обработке i-го запроса на выдачу выходной информации) в работоспособное состояние после j-го отказа рассчитывается по формуле:

, (3)

где   tBj - время восстановления системы после j-го отказа.

Расчет значения коэффициента готовности ССОИ (участвующей в обработке i-го запроса на выдачу выходной информации) производится по следующей формуле:

. (4)

Вероятность надежного представления запрашиваемой выходной информации при обслуживании i-го запроса рассчитывается по формуле:

, (5)

где Toi и ТBi - средние время наработки на отказ и время восстановления после отказа системы (участвующей в обработке i-го запроса на выдачу выходной информации), рассчитываются по (1), (3);

Треак.i - среднее время реакции системы (обработки запроса) на выдачу выходной информации по i-му запросу.

Среднее время реакции ССОИ (обработки запроса) на выдачу выходной информации по запросу i-го типа рассчитывается по формуле:

, (6)

где m - количество замеров времени обработки запросов i-го типа;

tis - время обработки s-го запроса на выдачу выходной информации по запросу i-го типа.

Расчет нижней () и верхней () доверительных границ для показателя наработки на отказ производится по формулам:

(7)

(8)

где коэффициенты r1(k, а) и r3(k, а) берутся из табл. 1.1 и 1.2 в приложении 1;

- оценка, рассчитанная по (1);

γ - доверительная вероятность.

Расчет нижней () и верхней () доверительных границ для показателя времени восстановления работоспособности системы производится по формулам:

(9)

(10)

где коэффициенты r1(k, а) и r3(k, а) берутся из табл. 1.1. и 1.2. в приложении 1;

- оценка, рассчитанная по (3);

а  - доверительная вероятность.

Расчет нижней () и верхней () доверительных границ для показателя коэффициент готовности ССОИ производится по формулам:

(11)

(12)


Расчет нижней () и верхней () доверительных границ вероятности надежного представления запрашиваемой выходной информации производится по формулам:

(13)

(14)