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)設備三態(tài)設備是指既有開路和短路故障模式又有工作狀態(tài)的部件，例如二極管、電路以及流量開關(guān)。對于三態(tài)設備，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)，兩個假設前提：故障模式互斥，即只有其中一個故障模式可以出現(xiàn)組成系統(tǒng)的所有部件相互獨立第五章系統(tǒng)可靠性5.6.1串聯(lián)結(jié)構(gòu)12以兩個開關(guān)串聯(lián)為例定義兩個故障事件：E1=兩個開關(guān)都短路E2=至少一個開關(guān)開路令Q表示系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，則令=部件i發(fā)生開路故障的概率=部件i發(fā)生短路故障的概率推廣到n個部件系統(tǒng)系統(tǒng)可靠度是不發(fā)生開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)以兩個開關(guān)并聯(lián)為例定義兩個故障事件：E1=兩個開關(guān)都開路E2=至少一個開關(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)生開路故障的概率。第五章系統(tǒng)可靠性5.6.3低層級冗余第五章系統(tǒng)可靠性5.6.4高層級冗余第五章系統(tǒng)可靠性5.6.3高層級冗余例5.13對某一有如下所示3部件組成的冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)中冗余部件的個數(shù)為，即m=3，n=2。求部件組成低層級冗余和高層級冗余的可靠度。部件qsqo10.150.0520.100.0630.200.01<對于三態(tài)設備，低層級冗余的可靠度不一定比高層級的冗余高。第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析當部件故障在某種程度上相關(guān)時，則需要運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)處于各個可能狀態(tài)的概率?；炯僭O：

系統(tǒng)從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個狀態(tài)的概率只與系統(tǒng)的當前狀態(tài)有關(guān)，而與系統(tǒng)之前所經(jīng)歷的其他狀態(tài)無關(guān)。系統(tǒng)轉(zhuǎn)移概率與系統(tǒng)的歷史狀態(tài)無關(guān)第六章狀態(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部件為例若以并聯(lián)方式連接狀態(tài)4導致系統(tǒng)故障若以串聯(lián)方式連接狀態(tài)2,3,4導致系統(tǒng)故障第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析假設每個部件的故障率為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：第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.1馬爾可夫分析類似的：對于串聯(lián)系統(tǒng)對于并聯(lián)系統(tǒng)第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.2均分負載系統(tǒng)如果一個部件發(fā)生故障，且該故障部件的負荷會轉(zhuǎn)移到另一個部件上，那么額外增加的負荷將導致另一個部件的故障率增加。1234部件相關(guān)兩部件均分負載系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.2均分負載系統(tǒng)兩部件并聯(lián)第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)備用（冷儲備）系統(tǒng)的可靠性比熱儲備系統(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)時發(fā)生故障第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3備用系統(tǒng)如果備用單元沒有發(fā)生故障，則令如果，則第六章狀態(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時的系統(tǒng)設計壽命。解：試湊得：因此最終的解為173h。第六章狀態(tài)相關(guān)系統(tǒng)6.3.2存在轉(zhuǎn)換故障的備用系統(tǒng)當轉(zhuǎn)換裝置將備用系統(tǒng)轉(zhuǎn)為聯(lián)機系統(tǒng)時，備用系統(tǒng)以概率p發(fā)生轉(zhuǎn)換故障。1234第六章狀態(tài)相