• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Системні методи в конструюванні технології та надійності РЕЗ

Вступ

СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ, ДІАГНОСТИКИ ТА ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ РЕА

Радіоелектроніка (РЕ) – область науки і техніки, яка включає питання використання електромагнітної енергії для передачі, прийому та перетворення сигналів та інформації (також ІЧ техніка, оптоелектроніка, технічна кібернетика, обчислювальна техніка).

Радіотехніка (РТ) – область науки і техніки, пов’язана з генеруванням, перетворенням, випромінюванням та прийомом електромагнітних хвиль радіочастотного (РЧ) діапазону (3КГц-3ГГц, або 100 Км-0,1 мм).

Радіоелектронна апаратура (РЕА) – прилади та технічні пристрої, які перетворюють електричні та електромагнітні сигнали з певними цілями.

Радіоелектронний засіб (РЕЗ) – технічний виріб певної складності, в основу дії якого покладені принципи радіотехніки та електроніки.

Рівні РЕЗ: 1) система, 2) комплекс, 3) пристрій, 4) вузол.

Радіоелектронна система (РЕС) – сукупність РЕ комплексів, які утворюють єдине ціле і мають властивість перебудови структури з метою раціонального вибору при розв’язанні технічних задач.

РЕ комплекс – сукупність РЕ пристроїв (РЕП), які можуть перебудовувати структуру з метою збереження дієздатності в складі РЕ системи або в самостійному режимі.

РЕП – функціонально закінчений РЕЗ, який реалізує прийом, перетворення та передачу інформації або розв’язує технічну задачу на їх основі.

РЕ вузол – реалізує функції перетворення сигналу та немає самостійного експлуатаційного значення.

Електрична схема РЕЗ – сукупність радіоелементів або у відповідності з принципом дії РЕЗ, або у відповідності з функціями, які виконує даний РЕЗ всередині другого РЕЗ більш високого рівня.

Схемотехніка – прикладна наукова дисципліна, яка займається аналізом та синтезом електричних схем РЕЗ.

Конструкція РЕЗ – сукупність електронних виробів та конструктивних деталей які знаходяться в певному просторово-механічному та енергетичному взаємозв’язку, забезпечуючи виконання РЕЗ необхідних функцій з високою надійністю.

Надійність – властивість РЕЗ зберігати в часі в установлених межах значення всіх характеристик, параметрів та показників при всіх заданих режимах та умовах (застосування, ремонт, зберігання і т. д. )

Конструювання РЕЗ як вид інженерної діяльності – сукупність робіт при створенні проекту конструкції РЕА.

Конструювання РЕЗ як прикладна наукова дисципліна – узагальнення методів аналізу та синтезу конструкцій. Теоретичний фундамент – системний аналіз, математичне моделювання, теорія ймовірності та математична статистика, теорія надійності, теорія оптимізації і т.д. В наш час формується самостійна теорія конструювання РЕЗ (ЕОМ – головна технічна база).

Технологія РЕЗ як область техніки – сукупність способів обробки зміни стану, властивостей матеріалів виготовлення напівфабрикатів для процесу виробництва готового РЕЗ.

Технологія РЕЗ як прикладна наукова дисципліна – узагальнене представлення фізичних, механічних, хімічних та інших закономірностей та методів дії на матеріали відповідними знаряддями виробництва.

В наш час розвивається принципово нова технологія проектування – об’єкт проектування замінюється його моделлю і досліджується з допомогою ЕОМ. Фізичний експеримент замінюється обчислювальним експериментом на математичних моделях РЕЗ. Ключовий момент – математичне моделювання на ЕОМ. Основна трудність – різні фізичні процеси в РЕА описуються різними законами. Вихід – уніфікація математичних моделей різнорідних фізичних процесів.

1.1. Системний підхід до проектних досліджень РЕЗ

Система – множина, на якій реалізується наперед задане відношення з фіксованими властивостями.

В технічних дослідженнях система – сукупність елементів, об’єднаних деякою формою взаємодії.

Системний підхід – представлення проектуючого об’єкту у вигляді замкнутої структури та комплексне, з врахуванням всіх взаємозв’язків вивчення об’єкту як єдиного цілого з позицій системного аналізу.

РЕЗ – складний по структурі багатопараметричний та багатоцільовий діалектико протирічивий об’єкт.

Рис. 1. Взаємозв’язок трьох основних видів розрахунків при розробці РЕЗ як рухомих об’єктів.

Серйозне порушення системного підходу – спеціалізація інженерних робіт (відділи схемотехніків, конструкторів, технологів) і виділення груп по різними розрахунками (теплові, механічні, надійності і т.д.). Системний ефект приводить до того, що окремі характеристики при комплексних випробуваннях не витримуються.

Рис. 2. Підсистеми складного РЕЗ як системного об’єкту проектування.

Алгоритм – група системотехніків складає найкращу послідовність перетворення сигналів і перешкод.

Схема – схемотехніки реалізують алгоритм через сукупність з’єднаних радіоелементів.

Конструкція – створюється проект просторово-матеріального втілення електричної схеми.

Технологія – проектні підрозділи розробляють технологічну документацію, виробничі підрозділи безпосередньо забезпечують виготовлення РЕЗ.

Експлуатація – використання готового РЕЗ по призначенню.

Загальносистемні властивості РЕЗ – надійність та якість.

Ознаки системного підходу:

1. Деяка сукупність елементів з досліджуваного об’єкту може розглядатись як самостійна система, а сам об’єкт при певних умовах стає елементом системи більш високого рівня. Наприклад: конструктивний вузол, технологічна операція, процес.

2. Повнота елементів системи визначається по силі зв’язку між цими елементами, яка на два порядки більша за силу зв’язку елементів в різних системах. Ця ознака дає можливість досліджувати РЕЗ автономно.

3. Емерджентність – система має нові властивості, які відсутні в окремих елементах.

1.2. Основи системного аналізу

Операторний опис довільного технічного процесу.

Рис.3. Формалізація технічного процесу.

Основа системного підходу – розгляд кожного технічного процесу як інтегрального цілого з внутрішньою організацією, який взаємодіє з зовнішнім середовищем (тобто з умовами експлуатації та іншими системами).

Параметр – числова величина, яка характеризує певну фізичну властивість елемента або взаємозв’язок елементів схеми.

Вихідна характеристика – числова величина y_i або функція аргумента ξ яка описує характерні властивості об’єкту. РЕЗ – компонент системи, то y_i називається вихідні (зовнішні) параметри.

Прості параметри – ємність, індуктивність, модуль пружності, питома густина, питома теплоємність, геометричний розмір. Узагальнені параметри – функції від простих параметрів і характеризують сукупні властивості, наприклад електричні і теплові постійні часу, електрично-механічні та теплові коефіцієнти передачі вузлів і т.д.

Вхідна характеристика – змінна фізична величина Х_і , яка викликає динамічну зміну фізичного процесу в схемі при незмінних значеннях його параметрів.

Зовнішній фактор – фізична величина Z_i з природою, відмінною від процесу, і яка викликає зміни параметрів схеми незалежно від вхідних характеристик. На параметри всіх процесів РЕЗ впливає технологічний фактор та часовий фактори.

Параметрична чутливість системи – властивість змінювати вихідні характеристики при зміні внутрішніх параметрів (вхідні характеристики розглядаються як незмінні).

Абсолютна функція чутливості (Ф4) - вектор розрахункових значень параметрів.

- малі варіації.

Тоді , (3) (1.3)

де . (4) (1.4)

абсолютна матриця чутливості, причому

, .

– відносна варіація j-ї характеристики.

(1.6)

відносно-абсолютна ФЧ (зв’язок між δy_і та Δq_k).

– відносна варіація К-го параметра,

, – (5) (1.7)

відносна ФЧ (зв’язок між δy_і та δq_k).

Якщо маємо зміну зовнішню фактору, то в лінійному наближенні y_j

Де - абсолютна ФЧ.

Матриця відносних ФЧ.

З цієї матриці легко виявити які параметри найбільше впливають на дану характеристику. З допомогою цих параметрів проводять грубе регулювання y_j.

А з допомогою параметрів, які слабо впливають на вихідну характеристику, проводять тонке регулювання.

– (1.8)

абсолютно-відносна ФЧ (зв’язок між Δy_і та δq_k).

Теоретичні дослідження показали, що при великих варіаціях параметрів замість точної формули Тейлора з обмеженою кількістю членів можна користуватись (1.3),

Тобто

(1.9)

де – середня ФЧ, яка рівна середньому арифметичному значенню ФЧ в т. та т. , де всі параметри одержали max . ФЧ буде розраховуватись по трьом точкам – , , .

Пряме перетворення Лапласа для абсолютної ФЧ:

, (1.10)

при це є перетворення Фур’є.

1.3. Загальні питання проектування конструкцій та технологічних процесів.(Не треба!!!)

Виходячи з (1.1) отримаємо:

, – (6) (1.11)

де індекс “з” вказує на заданість параметрів, виходячи з ТЗ.

При розробці РЕЗ часто обмежуються розрахунковим оператором (виходячи з можливостей реалізації проекту), а саме:

– (7) (1.12)

В реальних умовах

– (8) (1.13)

Розкладемо вектор вихідних характеристик , який варіює в ряд Тейлора біля розрахункової точки:

, – (9) (1.14)

де , – матриці абсолютних ФЧ першого порядку.

Абсолютна варіація вектора рівна:

.

Приймемо , , , і одержимо:

– (10) (1.14)

Отже, похибка складається з трьох похибок:

.

обумовлена технологічними та експлуатаційними факторами , тобто

.

Оскільки відноситься до експлуатаційних похибок, то

, – (11)

– (12)

2. Ймовірнісні методи в задачах оцінки та забезпечення надійності РЕЗ.

– (6)

функція густини розподілу часу виникнення раптових відмов, де λ–середнє число відмов за одиницю часу.

Ймовірність безвідмовної роботи:

, – (7)

де N₀ – число систем, які досліджувались за час t, N(t) – число систем, які працювали справно, n(t) – число систем, які відмовили за час t. Чим більше N₀, тим менша похибка по формулі (7).

Якщо q(t) ймовірність відмови за час t, то

Рис. 4. Типові залежності ймовірності безвідмовної роботи та відмов за час t.

Читайте також:

1. D і 3D технології креслення в AutoCAD
2. IV група- показники надійності підприємства
3. OLAP-Технології
4. PR-ІНСТРУМЕНТАРІЙ І МАНІПУЛЯТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ
5. PR-технології у виборчій кампанії.
6. PR-технології.
7. Web-технології
8. Автоматизація водорозподілу на відкритих зрошувальних системах. Методи керування водорозподілом. Вимірювання рівня води. Вимірювання витрати.
9. Агрегативна стійкість, коагуляція суспензій. Методи отримання.
10. Адаптовані й специфічні методи дослідження у журналістикознавстві
11. Адміністративні (прямі) методи регулювання.
12. Адміністративні методи - це сукупність прийомів, впливів, заснованих на використанні об'єктивних організаційних відносин між людьми та загальноорганізаційних принципів управління.

Переглядів: 791