МОДЕЛЬ НАДІЙНОСТІ СИСТЕМИ БЕЗПЕРЕРВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ЗІ СТРУКТУРНОЮ НАДЛИШКОВІСТЮ З ПАРАЛЕЛЬНОЮ ВИТРАТОЮ СКЛАДОВИХ РЕЗЕРВНОГО ЧАСУ

Анотація

Для обчислення нормального функціонування складних технічних систем, в тому числі автоматизованих
систем управління, зв’язку, інформатизації тощо, в умовах зовнішніх впливів (відмов, перешкод) широко
використовуються методи резервування: структурне, інформаційне, функціональне, навантажувальне та
часове. Якщо перші чотири види резервування відомі давно, то результати дослідження надійності систем
із часовою надмірністю з’явились відносно нещодавно. Резерв часу являє собою системний параметр,
визначений структурою побудови і особливостями функціонування (алгоритмом використання) систем.
Аналіз відомих робіт [1–7], які були виконані в цій предметній області, показує, що більшість наукових
результатів отримано при використанні окремих видів резервування, хоча комплексне використання
надмірності дозволяє частково компенсувати недоліки та посилити переваги кожного окремого виду. Проте
такий комплексний підхід суттєво ускладнює отримання розрахункових співвідношень для показників
надійності, придатних для практичного використання.
Метою даної роботи є побудова математичної моделі надійності складної технічної системи
безперервного використання, для підвищення надійності функціонування якої передбачено спільне
використання структурного, навантажувального і часового резервування, яке містить дві складові резерву
часу: поповнювальна (tД) та непоповнювальна (tР). У даній моделі передбачений один із ймовірних алгоритмів
взаємодії складових резервного часу: інтервали відновлення системи tВі, в тому числі і ті, які не перевищують
допустимий час tД, включаються в сумарний час простою системи та призводять до зменшення
непоповнювальної складової резерву tР.
Варто зазначити, що облік трьох видів резервування в одній моделі надійності привів до помітного
збільшення числа можливих станів досліджуваної системи. Для отримання більш простих розрахункових
співвідношень для показників надійності використаний підхід, що базується на фазовому укрупненні станів
[8; 9]. В результаті отримано відносно прості розрахункові співвідношення для вірогідності безвідмовного
функціонування і середнього напрацювання до відмови системи. Проведена кількісна оцінка точності
отриманих наближених формул підтвердила доцільність їх використання в інженерній практиці. Для обчислення нормального функціонування складних технічних систем, в тому числі автоматизованих
систем управління, зв’язку, інформатизації тощо, в умовах зовнішніх впливів (відмов, перешкод) широко
використовуються методи резервування: структурне, інформаційне, функціональне, навантажувальне та
часове. Якщо перші чотири види резервування відомі давно, то результати дослідження надійності систем
із часовою надмірністю з’явились відносно нещодавно. Резерв часу являє собою системний параметр,
визначений структурою побудови і особливостями функціонування (алгоритмом використання) систем.
Аналіз відомих робіт [1–7], які були виконані в цій предметній області, показує, що більшість наукових
результатів отримано при використанні окремих видів резервування, хоча комплексне використання
надмірності дозволяє частково компенсувати недоліки та посилити переваги кожного окремого виду. Проте
такий комплексний підхід суттєво ускладнює отримання розрахункових співвідношень для показників
надійності, придатних для практичного використання.
Метою даної роботи є побудова математичної моделі надійності складної технічної системи
безперервного використання, для підвищення надійності функціонування якої передбачено спільне
використання структурного, навантажувального і часового резервування, яке містить дві складові резерву
часу: поповнювальна (tД) та непоповнювальна (tР). У даній моделі передбачений один із ймовірних алгоритмів
взаємодії складових резервного часу: інтервали відновлення системи tВі, в тому числі і ті, які не перевищують
допустимий час tД, включаються в сумарний час простою системи та призводять до зменшення
непоповнювальної складової резерву tР.
Варто зазначити, що облік трьох видів резервування в одній моделі надійності привів до помітного
збільшення числа можливих станів досліджуваної системи. Для отримання більш простих розрахункових
співвідношень для показників надійності використаний підхід, що базується на фазовому укрупненні станів
[8; 9]. В результаті отримано відносно прості розрахункові співвідношення для вірогідності безвідмовного
функціонування і середнього напрацювання до відмови системи. Проведена кількісна оцінка точності
отриманих наближених формул підтвердила доцільність їх використання в інженерній практиці.