CH06狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)課件

第五章系統(tǒng)可靠性5.6三態(tài)設(shè)備三態(tài)設(shè)備是指既有開(kāi)路和短路故障模式又有工作狀態(tài)的部件，例如二極管、電路以及流量開(kāi)關(guān)。對(duì)于三態(tài)設(shè)備，冗余既可能增加也可能減少系統(tǒng)的可靠度。分析三態(tài)系統(tǒng)，兩個(gè)假設(shè)前提：故障模式互斥，即只有其中一個(gè)故障模式可以出現(xiàn)組成系統(tǒng)的所有部件相互獨(dú)立第五章系統(tǒng)可靠性5.6.1串聯(lián)結(jié)構(gòu)12以兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)為例定義兩個(gè)故障事件：E1=兩個(gè)開(kāi)關(guān)都短路E2=至少一個(gè)開(kāi)關(guān)開(kāi)路令Q表示系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，則令=部件i發(fā)生開(kāi)路故障的概率=部件i發(fā)生短路故障的概率推廣到n個(gè)部件系統(tǒng)系統(tǒng)可靠度是不發(fā)生開(kāi)路故障的概率減去發(fā)生短路故障的概率。第五章系統(tǒng)可靠性5.6.2并聯(lián)結(jié)構(gòu)以兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)為例定義兩個(gè)故障事件：E1=兩個(gè)開(kāi)關(guān)都開(kāi)路E2=至少一個(gè)開(kāi)關(guān)短路令Q表示系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，則推廣到n個(gè)部件系統(tǒng)12系統(tǒng)可靠度是不發(fā)生短路故障的概率減去發(fā)生開(kāi)路故障的概率。第五章系統(tǒng)可靠性5.6.3低層級(jí)冗余第五章系統(tǒng)可靠性5.6.4高層級(jí)冗余第五章系統(tǒng)可靠性5.6.3高層級(jí)冗余例5.13對(duì)某一有如下所示3部件組成的冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)中冗余部件的個(gè)數(shù)為，即m=3，n=2。求部件組成低層級(jí)冗余和高層級(jí)冗余的可靠度。部件qsqo10.150.0520.100.0630.200.01<對(duì)于三態(tài)設(shè)備，低層級(jí)冗余的可靠度不一定比高層級(jí)的冗余高。第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析當(dāng)部件故障在某種程度上相關(guān)時(shí)，則需要運(yùn)用更深入的分析方法，如馬爾可夫分析。馬爾可夫方法用于分析系統(tǒng)處于各個(gè)可能狀態(tài)的概率?；炯僭O(shè)：

系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)的概率只與系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)，而與系統(tǒng)之前所經(jīng)歷的其他狀態(tài)無(wú)關(guān)。系統(tǒng)轉(zhuǎn)移概率與系統(tǒng)的歷史狀態(tài)無(wú)關(guān)第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析狀態(tài)部件1部件2狀態(tài)部件1部件21正常正常3正常出故障2出故障正常4出故障出故障以兩個(gè)部件為例若以并聯(lián)方式連接狀態(tài)4導(dǎo)致系統(tǒng)故障若以串聯(lián)方式連接狀態(tài)2,3,4導(dǎo)致系統(tǒng)故障第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析假設(shè)每個(gè)部件的故障率為λi1234由狀態(tài)1得：由狀態(tài)2得：由狀態(tài)3得：由狀態(tài)4得：第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析類似的：對(duì)于串聯(lián)系統(tǒng)對(duì)于并聯(lián)系統(tǒng)第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.2均分負(fù)載系統(tǒng)如果一個(gè)部件發(fā)生故障，且該故障部件的負(fù)荷會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部件上，那么額外增加的負(fù)荷將導(dǎo)致另一個(gè)部件的故障率增加。1234部件相關(guān)兩部件均分負(fù)載系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.2均分負(fù)載系統(tǒng)兩部件并聯(lián)第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)備用（冷儲(chǔ)備）系統(tǒng)的可靠性比熱儲(chǔ)備系統(tǒng)的可靠性高。1234兩部件備用系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示備用單元處于備用狀態(tài)時(shí)發(fā)生故障第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)如果備用單元沒(méi)有發(fā)生故障，則令如果，則第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)例6.3備用系統(tǒng)由兩個(gè)相同部件組成，故障率λ=0.002次/h，λ-=0.0001次/h。求可靠度要求值為0.95時(shí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)壽命。解：試湊得：因此最終的解為173h。第六章?tīng)顟B(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3.2存在轉(zhuǎn)換故障的備用系統(tǒng)當(dāng)轉(zhuǎn)換裝置將備用系統(tǒng)轉(zhuǎn)為聯(lián)機(jī)系統(tǒng)時(shí)，備用系統(tǒng)以概率p發(fā)生轉(zhuǎn)換故障。1234第六章?tīng)顟B(tài)相