RU203017U1 - Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results - Google Patents

Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results Download PDF

Info

Publication number
RU203017U1
RU203017U1 RU2020137134U RU2020137134U RU203017U1 RU 203017 U1 RU203017 U1 RU 203017U1 RU 2020137134 U RU2020137134 U RU 2020137134U RU 2020137134 U RU2020137134 U RU 2020137134U RU 203017 U1 RU203017 U1 RU 203017U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
output
block
probability
Prior art date
Application number
RU2020137134U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Владимирович Окороков
Борис Иванович Сухорученков
Original Assignee
Максим Владимирович Окороков
Борис Иванович Сухорученков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Максим Владимирович Окороков, Борис Иванович Сухорученков filed Critical Максим Владимирович Окороков
Priority to RU2020137134U priority Critical patent/RU203017U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU203017U1 publication Critical patent/RU203017U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/06—Arrangements for sorting, selecting, merging, or comparing data on individual record carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована для автоматизированного определения оценок вероятности безотказной работы технических систем (ТС) по результатам наблюдения m потока отказов ТС в n отработочных испытаниях.Полезная модель может найти широкое применение в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах при оценивании безотказности создаваемых и модернизируемых ТС.Цель полезной модели - создание устройства с расширенными функциональными возможностями, позволяющего использовать минимум информации о результатах испытаний ТС, а также решение задачи по определению точечной и интервальной оценок вероятности безотказной работы ТС при ограниченных временных и технико-экономических ресурсах. Поставленная цель достигается тем, что данное устройство за счет применения блока управления, блока ввода констант, четырех блоков вычитания, блока сложения, трех блоков возведения в степень, двух блоков деления, трех блоков умножения, трех блоков интегрирования, блока возведения в квадрат, блока сравнения, блока отображения информации и организации связей между ними позволяет реализовать метод несмещенного оценивания вероятности безотказной работы технических систем по результатам испытаний.Использование предлагаемого устройства позволит повысить оперативность оценки вероятности безотказной работы сложных ТС по ограниченной статистической информации, полученной при наблюдении потока отказов в процессе отработки, а также повысить точность и достоверность точечных и интервальных оценок вероятности безотказной работы ТС и их дисперсий при временных и технико-экономических ограничениях, выделяемых на создание ТС.The utility model relates to computer technology and can be used to automatically determine estimates of the probability of failure-free operation of technical systems (TS) based on the results of observing m of the TS failure flow in n development tests. The utility model can be widely used in research and development work in assessing the reliability of the created and modernized vehicles. The purpose of the utility model is to create a device with advanced functionality that allows using a minimum of information about the vehicle test results, as well as to solve the problem of determining the point and interval estimates of the probability of failure-free operation of the vehicle with limited time and technical and economic resources. This goal is achieved by the fact that this device is achieved through the use of a control unit, a constant input unit, four subtraction units, an addition unit, three exponentiation units, two dividing units, three multiplication units, three integration units, a squaring unit, a comparison unit , the block for displaying information and organizing connections between them allows to implement the method of unbiased estimation of the probability of failure-free operation of technical systems based on test results. The use of the proposed device will increase the efficiency of assessing the probability of failure-free operation of complex vehicles based on limited statistical information obtained by observing the flow of failures in the process of processing, and also to improve the accuracy and reliability of point and interval estimates of the probability of failure-free operation of the vehicle and their variances under the time and technical and economic constraints allocated for the creation of the vehicle.

Description

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована для автоматизированного определения оценок вероятности безотказной работы технических систем (ТС) в схеме испытаний Бернулли по результатам наблюдения m потока отказов ТС в n отработочных испытаниях.The utility model relates to computer technology and can be used to automatically determine estimates of the probability of failure-free operation of technical systems (TS) in the Bernoulli test scheme based on the results of observing m of the TS failure flow in n development tests.

Известно устройство оценки комплексных показателей надежности сложных технических систем [1], в котором реализован метод экспериментального оценивания комплексных показателей безотказности, основанный на использовании Марковской модели состояний системы.Known device for assessing complex indicators of the reliability of complex technical systems [1], which implements the method of experimental evaluation of complex indicators of reliability, based on the use of the Markov model of system states.

Недостатком данного устройства является ограниченные функциональные возможности и невозможность оценивания единичных показателей безотказности.The disadvantage of this device is limited functionality and the impossibility of evaluating single indicators of reliability.

Известно устройство точечной оценки вероятности безотказной работы технической системы по полной выборке [2], в котором решается задача оценки вероятности безотказной работы технической системы по полной выборке за счет реализации формулы получения точечной оценки вероятности безотказной работы, учитывающая априорную информацию о надежности аналогов ТС и полной информации о результатах испытаний создаваемой ТС.A device is known for a point estimate of the probability of failure-free operation of a technical system for a complete sample [2], in which the problem of assessing the probability of a failure-free operation of a technical system for a complete sample is solved by implementing a formula for obtaining a point estimate of the probability of failure-free operation, taking into account a priori information about the reliability of analogs of the vehicle and complete information on the test results of the created vehicle.

Недостатком данного устройства является использование априорной информации о безотказности прототипа-аналога создаваемой ТС и полной информации об испытаниях ТС, что для современных ТС обеспечить практически невозможно, из-за технико-экономических ограничений, выделяемых на создание систем. Устройство-аналог [2] не позволяет определять точность получаемой оценки, а также интервальную оценку вероятности безотказной работы, которая при ограниченном числе испытаний является более предпочтительной.The disadvantage of this device is the use of a priori information about the reliability of the prototype analogue of the created vehicle and complete information about the testing of the vehicle, which is practically impossible to provide for modern vehicles, due to the technical and economic limitations allocated for the creation of systems. The device-analogue [2] does not allow to determine the accuracy of the obtained estimate, as well as the interval estimate of the probability of failure-free operation, which is more preferable with a limited number of tests.

Известно устройство оценки показателей безотказности технических систем по результатам наблюдения моментов отказов [3], в котором решается задача оценки основных показателей безотказности восстанавливаемых ТС на основе регистрации моментов отказов за счет реализации зависимостей получения точечных оценок вероятности безотказной работы, интенсивности отказов и средней наработки на отказ, а также их дисперсий по результатам ограниченного объема испытаний.There is a known device for evaluating the indicators of the reliability of technical systems based on the results of observing the moments of failures [3], in which the problem of assessing the main indicators of the reliability of the restored vehicles based on the registration of the moments of failures is solved by implementing the dependences of obtaining point estimates of the probability of failure-free operation, the failure rate and the mean time between failures, as well as their variances in a limited test scope

Недостатком данного устройства является низкие функциональные возможности при ограниченной информации при испытаниях, а также проведение большого объема дополнительных расчетов для ввода исходных данных в устройство.The disadvantage of this device is low functionality with limited information during testing, as well as a large amount of additional calculations to enter the initial data into the device.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели, которое принято за прототип, является устройство оценки показателей безотказности технических систем по результатам наблюдения потока отказов [4], содержащее блок управления, блок сложения, пять блоков возведения в квадрат, 6 блоков деления, четыре блока умножения, блок возведения в степень, блок сравнения, блок вычитания, блок отображения информации, вход 1 устройства X1, на который подается значение числа отказов m, наблюдаемых в процессе испытаний, вход 2 устройства равный Х2 на которое подается число циклов (периодов) испытаний ТС, вход 3 устройства Х3, на который подается значение t, характеризующее время, для которого необходимо определить точечную оценку вероятности безотказной работы и вход 4 устройства Х4, на который подается значение времени T проведения испытаний ТС в каждом цикле.The closest in technical essence to the claimed utility model, which is taken as a prototype, is a device for assessing the reliability of technical systems based on the results of observing the flow of failures [4], containing a control unit, an addition unit, five squaring units, 6 division units, four units multiplication, exponentiation unit, comparison unit, subtraction unit, information display unit, input 1 of the device X 1 , to which the value of the number of failures m observed during the test is supplied, input 2 of the device equal to X 2 to which the number of cycles (periods) is supplied test vehicle, input 3 of device X 3 , to which the value of t characterizing the time for which it is necessary to determine the point estimate of the probability of no-failure operation and input 4 of device X 4 is supplied, to which the value of time T of testing the vehicle in each cycle is supplied.

В устройстве-прототипе решается задача по оценке основных показателей безотказности технических систем в процессе испытаний на основе информации о регистрации потока отказов (числа отказов m в n циклах испытаний) за установленный (равный) период Т испытаний в каждом i-м цикле, за счет реализации зависимостей получения точечных оценок вероятности безотказной работы, интенсивности отказов и средней наработки на отказ, а также их дисперсий по результатам ограниченного объема испытаний. Однако данное устройство имеет ряд недостатков:The prototype device solves the problem of assessing the main indicators of the reliability of technical systems in the test process based on information about the registration of the flow of failures (the number of failures m in n test cycles) for a set (equal) period T of tests in each i-th cycle, due to the implementation dependences of obtaining point estimates of the probability of no-failure operation, failure rate and mean time between failures, as well as their variances based on the results of a limited scope of tests. However, this device has several disadvantages:

1. Устройство-прототип работоспособно, если испытания ТС проводятся в течение п циклов за равные промежутки времени Т.1. The prototype device is operational if the vehicle is tested for n cycles at equal time intervals T.

2. Устройство-прототип не позволяет получить интервальную оценку вероятности безотказной работы ТС.2. The prototype device does not allow obtaining an interval estimate of the probability of failure-free operation of the vehicle.

В предлагаемой полезной модели устраняются отмеченные недостатки. Цель полезной модели - создание устройства с расширенными функциональными возможностями, позволяющее использовать минимум информации о результатах испытаний ТС, а также решение задачи по определению точечной и интервальной оценок вероятности безотказной работы ТС при ограниченных временных и технико-экономических ресурсах.In the proposed utility model, the noted disadvantages are eliminated. The purpose of the utility model is to create a device with extended functionality that allows using a minimum of information about the vehicle test results, as well as solving the problem of determining point and interval estimates of the probability of a vehicle's trouble-free operation with limited time and technical and economic resources.

Поставленная цель достигается тем, что для достижения результата в базовое устройство [4], которое содержит блок управления, блок сложения, блок возведения в квадрат, два блока деления, три блока умножения, блок возведения в степень, блок сравнения, блок вычитания, блок отображения информации, вход 1 устройства X1, на который подается значение числа отказов т, наблюдаемых в процессе испытаний, вход 2 устройства равный Х2 на которое подается число п испытаний ТС, вход 3 устройства равный Х3, причем выход блока управления соединен с управляющими входами всех блоков, вход 1 устройства соединен 1 входом блока 19 сравнения, выход 22 которого соединен с входом 22 блока 21 отображения информации, выход 25 блока 21 отображения информации соединен с входом блока 1 управления, дополнительно введены блок задания констант, два блока возведения в степень, три блока вычитания, три блока интегрирования, причем на вход 3 подается значение γ, которое характеризует доверительную вероятность получения оценки нижней границы вероятности безотказной работы, вход 1 устройства соединен с входом 1 блока 3 вычитания и с входом 1 блока 9 возведения в степень, вход 2 устройства соединен со 2 входами блоков 3 вычитания и 4 сложения, вход 3 устройства соединен с 3 входом блока 5 вычитания, выход 4 блока 2 задания констант, в которое предварительно вводят значения параметров р, а=0 и b=1, соединен с входами 4 блока 6 возведения в степень, блоков 7 и 15 вычитания, блоков 11, 14, 18 интегрирования и блока 13 умножения, выход 5 блока 3 вычитания соединен с входом 5 блока 6 возведения в степень, выход 6 блока 4 сложения соединен с входом 6 блока 8 деления, выход 7 блока 5 вычитания соединен с входом 7 блока 20 умножения, выход 8 блока 6 возведения в степень соединен с входом 8 блока 10 умножения, выход 9 блока 7 вычитания соединен с входом 9 блока 9 возведения в степень, выход 10 блока 8 деления соединен с входом 10 блока 20 возведения в степень, выход 11 блока 9 возведения в степень соединен с входом 11 блока 10 умножения, выход 12 которого соединен с 12 входом блока 11 интегрирования и с 12 входом блока 12 деления, выход 13 блока 11 интегрирования соединен с 13 входом блока 12 деления, выход 14 блока 12 деления соединен с входами 14 блоков 13 и 17 умножения, выход 15 блока 13 умножения соединен с входом 15 блока 14 интегрирования, выход 16 которого соединен с входом 16 блока 21 отображения информации, выход 17 блока 14 интегрирования соединен с входом 17 блока 15 вычитания, выход 18 которого соединен с входом 18 блока 16 возведения в квадрат, выход 19 блока 16 возведения в квадрат соединен с входом 19 блока 17 произведения, выход 20 блока 17 произведения соединен с 20 входом блока 18 интегрирования, выход 21 которого соединен с входом 21 блока 21 отображения информации, выход 23 блока 19 сравнения соединен с входом 23 блока 20 возведения в степень, выход 24 которого соединен с входом 24 блока 21 отображения информации.This goal is achieved by the fact that to achieve the result in the basic device [4], which contains a control unit, an addition unit, a squaring unit, two division units, three multiplication units, an exponentiation unit, a comparison unit, a subtraction unit, a display unit information, input 1 of the device X 1 , to which the value of the number of failures m observed during the tests is supplied, input 2 of the device equal to X 2 to which the number n of tests of the TS is supplied, input 3 of the device equal to X 3 , and the output of the control unit is connected to the control inputs of all blocks, the input 1 of the device is connected 1 by the input of the comparison unit 19, the output 22 of which is connected to the input 22 of the information display unit 21, the output 25 of the information display unit 21 is connected to the input of the control unit 1, an additional unit for setting constants, two exponentiation units are introduced, three subtraction blocks, three integration blocks, and the value γ is fed to input 3, which characterizes the confidence probability obtained the lower bound of the probability of no-failure operation, the input 1 of the device is connected to the input 1 of the subtraction block 3 and to the input 1 of the exponentiation unit 9, the input 2 of the device is connected to the 2 inputs of the subtraction and 4 blocks of addition, the input 3 of the device is connected to the 3 input of the block 5 subtraction, the output 4 of block 2 for setting constants, into which the values of the parameters p, a = 0 and b = 1 are preliminarily entered, is connected to the inputs 4 of the exponentiation unit 6, subtraction units 7 and 15, integration units 11, 14, 18 and multiplication block 13, the output 5 of the subtraction block 3 is connected to the input 5 of the exponentiation block 6, the output 6 of the addition block 4 is connected to the input 6 of the division 8, the output 7 of the subtraction block 5 is connected to the input 7 of the multiplication block 20, the output 8 of the erection block 6 is connected to the input 8 of the multiplication unit 10, the output 9 of the subtraction unit 7 is connected to the input 9 of the exponentiation unit 9, the output 10 of the division 8 is connected to the input 10 of the exponentiation unit 20, the output 11 of the exponentiation unit 9 is connected to the input 11 of the multiplication unit 10, the output 12 of which is connected to the 12 input of the integration unit 11 and to the 12 input of the dividing unit 12, the output 13 of the integration unit 11 is connected to the 13 input of the dividing unit 12, the output 14 of the dividing unit 12 is connected to the inputs 14 of the units 13 and 17 multiplication, the output 15 of the multiplication unit 13 is connected to the input 15 of the integration unit 14, the output 16 of which is connected to the input 16 of the information display unit 21, the output 17 of the integration unit 14 is connected to the input 17 of the subtraction unit 15, the output 18 of which is connected to the input 18 of the erection unit 16 the output 19 of the squaring unit 16 is connected to the input 19 of the product unit 17, the output 20 of the product unit 17 is connected to the input 20 of the integration unit 18, the output 21 of which is connected to the input 21 of the information display unit 21, the output 23 of the comparison unit 19 is connected to the input 23 of the exponentiation unit 20, the output 24 of which is connected to the input 24 of the information display unit 21.

Устройство реализует следующие теоретические положения.The device implements the following theoretical provisions.

При создании ТС, на которую возложено выполнение ответственных задач, основным свойством, характеризующее эффективность ее применения, является надежность, которая включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, восстанавливаемость и готовность. При испытании ТС, а также в период эксплуатации определяющим свойством является безотказность, которая характеризуется вероятностью безотказной работы за время целевого использования, интенсивностью отказов и средней наработкой до (между) отказа. В соответствии с ГОСТ 27.003 «Состав и общие правила задания требований по надежности» для большинства ТС требования к безотказности ТС формируются и задаются в виде требований к вероятности безотказной работы.When creating a vehicle, which is entrusted with the implementation of important tasks, the main property that characterizes the effectiveness of its use is reliability, which includes reliability, durability, maintainability, preservation, recoverability and readiness. When testing a vehicle, as well as during operation, the defining property is reliability, which is characterized by the probability of no-failure operation during the target use, the failure rate and the mean time to (between) failure. In accordance with GOST 27.003 "Composition and General Rules for Setting Reliability Requirements" for most vehicles, the requirements for the reliability of the vehicle are formed and set in the form of requirements for the probability of no-failure operation.

Для достоверного оценивания и подтверждения требований к вероятности безотказной работы ТС необходимо спланировать и провести n испытаний образцов ТС. Оценку вероятности безотказной работы ТС по результатам испытаний можно получить на основе метода несмещенных оценок, достоверность и точность которого обосновано и подтверждено теоретически на основе формулы Байеса [5], а также при решении множества практических задач.For a reliable assessment and confirmation of the requirements for the probability of no-failure operation of the vehicle, it is necessary to plan and conduct n tests of the vehicle samples. Estimation of the probability of no-failure operation of the vehicle based on the test results can be obtained based on the method of unbiased estimates, the reliability and accuracy of which is substantiated and confirmed theoretically on the basis of Bayes' formula [5], as well as when solving many practical problems.

Если проведено п независимых испытаний ТС, при которых зафиксировано т отказов, то плотность вероятности оценок вероятности безотказной работы строится следующим образом.If n independent tests of the vehicle have been carried out, in which m failures were recorded, then the probability density of estimates of the probability of failure-free operation is constructed as follows.

Априорная вероятность получения результатов

Figure 00000001
испытаний (m отказов в n испытаниях) ТС определяется по зависимостиPrior probability of obtaining results
Figure 00000001
tests (m failures in n tests) TS is determined by the dependence

Figure 00000002
Figure 00000002

В соответствии с методом, изложенным в [5], апостериорная плотность вероятности оценок вероятности безотказной работы р определяется по зависимости:In accordance with the method described in [5], the posterior probability density of estimates of the probability of no-failure operation p is determined by the dependence:

Figure 00000003
Figure 00000003

где а и b - пределы интегрирования для параметра ВБР р. Так как

Figure 00000004
то, соответственно, а=0, а b=1..where a and b are the limits of integration for the FBG parameter p. Because
Figure 00000004
then, respectively, a = 0 and b = 1 ..

С учетом (2) несмещенная точечная оценка

Figure 00000005
вероятности безотказной работы ТС и ее дисперсия
Figure 00000006
определяются как первые моменты распределения по зависимостям:Taking into account (2), the unbiased point estimate
Figure 00000005
the probability of failure-free operation of the vehicle and its variance
Figure 00000006
are defined as the first moments of distribution by dependencies:

Figure 00000007
Figure 00000007

В отличие от классических зависимостей, полученных по методам наименьших квадратов и максимального правдоподобия, оценка вероятности безотказной работы ТС и ее дисперсия (3) получаются не только несмещенными и эффективными даже по малой выборке, но и корректными. Так при безотказных испытаниях ТС (при m=0) по классическим зависимостям оценка вероятности и ее среднеквадратическое отклонение равны

Figure 00000008
что некорректно.In contrast to the classical dependences obtained by the methods of least squares and maximum likelihood, the estimate of the probability of failure-free operation of the TS and its variance (3) are obtained not only unbiased and efficient even for a small sample, but also correct. So, in case of trouble-free testing of the vehicle (at m = 0), according to the classical dependencies, the probability estimate and its standard deviation are equal
Figure 00000008
which is incorrect.

Оценка нижней доверительной границы вероятности безотказной работы ТС

Figure 00000009
определяется на основе плотности вероятности (2) численным методом по зависимости:Estimation of the lower confidence limit of the probability of no-failure operation of the vehicle
Figure 00000009
is determined on the basis of the probability density (2) by a numerical method according to the dependence:

Figure 00000010
Figure 00000010

где γ - доверительная вероятность.where γ is the confidence level.

В случае безотказных испытаний зависимость (4) упрощается:In the case of failure-free tests, dependence (4) is simplified:

Figure 00000011
Figure 00000011

Полученные результаты позволяют производить корректное и достоверное оценивание вероятности безотказной работы ТС при любом числе испытаний, а также при отсутствии априорной информации о вероятности безотказной работы прототипов-аналогов ТС.The results obtained make it possible to make a correct and reliable assessment of the probability of failure-free operation of the vehicle with any number of tests, as well as in the absence of a priori information about the probability of failure-free operation of prototype analogs of the vehicle.

Устройство реализует указанные теоретические положения и представлено на фигуре 1.The device implements the indicated theoretical provisions and is shown in figure 1.

Устройство оценки вероятности безотказной работы технических систем по результатам испытаний содержит: блок 1 управления; блок 2 ввода констант; блоки 3, 5, 7, 15 вычитания; блок 4 сложения; блоки 6, 9, 20 возведения в степень; блоки 8, 12 деления; блоки 10, 13, 17 умножения; блоки 11, 14, 18 интегрирования; блок 16 возведения в квадрат; блок 19 сравнения; блок 21 отображения информации.The device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results contains: control unit 1; block 2 for input of constants; subtraction blocks 3, 5, 7, 15; block 4 addition; Exponentiation blocks 6, 9, 20; blocks of 8, 12 divisions; blocks 10, 13, 17 multiplication; blocks 11, 14, 18 integration; block 16 squaring; block 19 comparison; block 21 displaying information.

Функционирование устройства осуществляется следующим образом. С выхода (У) блока управления 1 поступают управляющие сигналы на входы всех блоков для последовательного их задействования в процессе функционирования данного устройства и обнуления блоков после получения результата с выхода 25 блока 21 отображения информации.The device operates as follows. From the output (Y) of the control unit 1, control signals are sent to the inputs of all blocks for their sequential activation during the operation of this device and resetting the blocks after receiving the result from the output 25 of the information display unit 21.

Перед началом работы устройства вводятся сигналы X1, Х2, Х3, которые соответствуют входным параметрам X1=т, Х2=п, Х3=γ, где m - число отказов, наблюдаемых в процессе испытаний ТС; n - число испытаний ТС; γ -доверительная вероятность и в блок 2 ввода констант записывают значения параметров р, а=0 и b=1.Before starting the device, signals X 1 , X 2 , X 3 are entered, which correspond to the input parameters X 1 = t, X 2 = n, X 3 = γ, where m is the number of failures observed during the testing of the vehicle; n is the number of vehicle tests; γ -confidence probability and the values of the parameters p, a = 0 and b = 1 are written into the block 2 of input of constants.

С входов 1 и 2 устройства на вход 1 и 2 блока 3 вычитания поступают сигналы эквивалентные значениям m и n, где происходит вычитание сигнала т из сигнала «и на выходе 5 блока 3 вычитания формируется сигнал равный n-m.From the inputs 1 and 2 of the device to the input 1 and 2 of the subtraction unit 3, signals equivalent to the values of m and n are received, where the signal m is subtracted from the signal «and at the output 5 of the subtraction unit 3 a signal equal to n-m is generated.

С входа 2 устройства на вход 2 блока 4 сложения поступает сигнал эквивалентный значению n, где происходит прибавление к нему единицы и на выходе 6 блока 4 сложения формируется сигнал равный n+1.From the input 2 of the device to the input 2 of the addition unit 4, a signal equivalent to the value of n is received, where unity is added to it, and a signal equal to n + 1 is formed at the output 6 of the addition unit 4.

С входа 3 устройства на вход 3 блока 5 вычитания поступает сигнал эквивалентный значению γ, где происходит его вычитание из единицы и на выходе 7 блока 5 вычитания формируется сигнал равный 1-γ.From the input 3 of the device to the input 3 of the subtraction unit 5, a signal equivalent to the value of γ is received, where it is subtracted from unity, and a signal equal to 1-γ is generated at the output 7 of the subtraction unit 5.

На вход 4 и 5 блока 6 возведения в степень с выхода 4 блока 2 ввода констант и выхода 5 блока 3 вычитания поступают сигналы эквивалентные р и n-m соответственно, и на выходе 8 блока 6 возведения в степень формируется сигнал равный pn-m.Signals equivalent to p and nm are received at the input 4 and 5 of the exponentiation unit 6 from the output 4 of the constant input unit 2 and the output 5 of the subtraction unit 3, and a signal equal to p nm is generated at the output 8 of the exponentiation unit 6.

На вход 4 блока 7 вычитания с выхода 4 блока 2 ввода констант поступает сигнал эквивалентный р и на выходе 9 блока 7 вычитания формируется сигнал равный 1-р.At the input 4 of the block 7 of subtraction from the output 4 of the block 2 for input of constants, a signal is received equivalent to p, and at the output 9 of the subtraction unit 7, a signal equal to 1-p is generated.

На вход 6 блока 8 деления с выхода 6 блока 4 сложения поступает сигнал эквивалентный п+1 и на выходе 10 блока 8 деления формируется сигнал равный 1/(n+1).A signal equivalent to n + 1 is fed to the input 6 of the division 8 from the output 6 of the addition block 4, and a signal equal to 1 / (n + 1) is generated at the output 10 of the division 8.

На вход 1 и 9 блока 9 возведения в степень с выхода 9 блока 7 вычитания и входа 1 устройства поступают сигналы эквивалентные 1-p и m соответственно, и на выходе 11 блока 9 возведения в степень формируется сигнал равный (1- р)m.Signals equivalent to 1-p and m, respectively, arrive at the input 1 and 9 of the exponentiation unit 9 from the output 9 of the subtraction unit 7 and the input 1 of the device, and a signal equal to (1-p) m is generated at the output 11 of the exponentiation unit 9.

На вход 8 и 11 блока 10 умножения с выхода 8 блока 6 возведения в степень и выхода 11 блока 9 возведения в степень поступают сигналы эквивалентные pn-m и (1-p)m соответственно, и на выходе 12 блока 10 умножения формируется сигнал равный pn-m⋅(1-р)m. Signals equivalent to p nm and (1-p) m arrive at the input 8 and 11 of the multiplication unit 10 from the output 8 of the exponentiation unit 6 and the output 11 of the exponentiation unit 9 , respectively, and a signal equal to p nm is generated at the output 12 of the multiplication unit 10 ⋅ (1-p) m .

На вход 4 и 12 блока 11 интегрирования с выхода 4 блока 2 ввода констант и выхода 12 блока 10 умножения поступают сигналы эквивалентные а=0, b=1 и pn-m⋅(1-p)m соответственно, и на выходе 13 блока 11 интегрирования формируется сигнал равный

Figure 00000012
Signals equivalent to a = 0, b = 1 and p nm ⋅ (1-p) m, respectively, are received at the input 4 and 12 of the integration unit 11 from the output 4 of the unit 2 for input of constants and the output 12 of the unit 10 for multiplication, and at the output 13 of the integration unit 11 a signal equal to
Figure 00000012

На вход 12 и 13 блока 12 деления с выхода 12 блока 10 умножения и выхода 13 блока 11 интегрирования поступают сигналы эквивалентные pn-m⋅(1-р)m и

Figure 00000013
соответственно, и на выходе 14 блока 12 деления формируется сигнал равный
Figure 00000014
At the input 12 and 13 of the division unit 12 from the output 12 of the multiplication unit 10 and the output 13 of the integration unit 11 signals are received equivalent to p nm ⋅ (1-p) m and
Figure 00000013
respectively, and at the output 14 of the division unit 12, a signal is generated equal to
Figure 00000014

На вход 4 и 14 блока 13 умножения с выхода 4 блока 2 ввода констант и выхода 14 блока 12 деления поступают сигналы эквивалентные р и

Figure 00000015
соответственно, и на выходе 15 блока 13 умножения формируется сигнал равный
Figure 00000016
Signals equivalent to p and
Figure 00000015
respectively, and at the output 15 of the multiplying unit 13, a signal is generated equal to
Figure 00000016

На вход 4 и 15 блока 14 интегрирования с выхода 4 блока 2 ввода констант и выхода 15 блока 13 умножения поступают сигналы эквивалентные а=0, b=1 и

Figure 00000017
соответственно, и на выходах 16 и 17 блока 14 интегрирования формируются сигналы равные
Figure 00000018
Signals equivalent to a = 0, b = 1 and
Figure 00000017
respectively, and at the outputs 16 and 17 of the integration unit 14 signals are generated equal to
Figure 00000018

На вход 4 и 17 блока 15 вычитания с выхода 4 блока 2 ввода констант и выхода 17 блока 14 интегрирования поступают сигналы эквивалентные р и

Figure 00000019
соответственно, и на выходе 18 блока 15 вычитания формируется сигнал равный
Figure 00000020
поступающий на вход 18 блока 16 возведения в квадрат, где происходит возведение его во вторую степень, и на выходе 19 блока 16 возведения в квадрат формируется сигнал равный
Figure 00000021
Signals equivalent to p and
Figure 00000019
respectively, and at the output 18 of the subtraction unit 15, a signal is generated equal to
Figure 00000020
arriving at the input 18 of the squaring unit 16, where it is raised to the second power, and at the output 19 of the squaring unit 16, a signal is generated equal to
Figure 00000021

На вход 14 и 19 блока 17 умножения с выхода 14 блока 12 деления и выхода 19 блока 16 возведения в квадрат поступают сигналы эквивалентные

Figure 00000022
соответственно, и на выходе 20 блока 17 умножения формируется сигнал равный
Figure 00000023
Figure 00000024
At the input 14 and 19 of the multiplication unit 17 from the output 14 of the dividing unit 12 and the output 19 of the squaring unit 16 signals equivalent to
Figure 00000022
respectively, and at the output 20 of the multiplying unit 17, a signal is generated equal to
Figure 00000023
Figure 00000024

На вход 4 и 20 блока 18 интегрирования с выхода 4 блока 2 ввода констант и выхода 20 блока 17 умножения поступают сигналы эквивалентные а=0, b=1 и

Figure 00000025
соответственно, и на выходе 21 блока 18 интегрирования формируется сигнал равный
Figure 00000026
который поступает на вход 21 блока 21 отображения информации.At the input 4 and 20 of the integration unit 18 from the output 4 of the unit 2 for input of constants and the output 20 of the multiplication unit 17, signals equivalent to a = 0, b = 1 and
Figure 00000025
respectively, and at the output 21 of the integration unit 18, a signal is generated equal to
Figure 00000026
which is fed to the input 21 of the information display unit 21.

На вход 1 блока 19 сравнения с входа 1 устройства поступает сигнал эквивалентный значению m, где происходит его сравнение со значением 0. Если в блоке 19 сравнения подтверждается равенство m=0, то работа устройства продолжается и на выходе 23 блока 19 формируется сигнал равный 1/(n+1), в противном случае, формируется сигнал равный «Ошибка расчета», который поступает на выход 22 блока 19 сравнения, с последующим поступлением на вход 22 блока 21 отображения информации.At the input 1 of the comparison unit 19, from the input 1 of the device, a signal is received equivalent to the value m, where it is compared with the value 0. If the equality m = 0 is confirmed in the comparison unit 19, then the operation of the device continues and at the output 23 of the unit 19 a signal is generated equal to 1 / (n + 1), otherwise, a signal equal to "Calculation error" is generated, which is fed to the output 22 of the comparison unit 19, with subsequent receipt at the input 22 of the information display unit 21.

На входы 7 и 23 блока 20 возведения в степень с выхода 7 блока 5 вычитания и выхода 23 блока 19 сравнения поступают сигналы эквивалентные 1-γ и 1/(n+1) соответственно, и на выходе 24 блока 20 возведения в степень формируется сигнал равный

Figure 00000027
который поступает на вход 24 блока 21 отображения информации.Signals equivalent to 1-γ and 1 / (n + 1) arrive at the inputs 7 and 23 of the exponentiation unit 20 from the output 7 of the subtraction unit 5 and the output 23 of the comparison unit 19, respectively, and at the output 24 of the exponentiation unit 20, a signal equal to
Figure 00000027
which is fed to the input 24 of the information display unit 21.

На входы 16, 21, 22 или 24 блока 21 отображения информации с выходов 16, 21, 22 или 24 соответственно поступают сигналы эквивалентные

Figure 00000028
«Ошибка расчета» или
Figure 00000029
Причем, формирование сигналов в блоке 21 отображения информации может быть только
Figure 00000030
«Ошибка расчета» или
Figure 00000031
Figure 00000032
после чего в блоке 21 на выходе 25 формируется сигнал, поступающий на вход блока 1 управления, после получения которого в блоке 1 управления формируется сигнал, передаваемый на все блоки с последующим их обнулением.The inputs 16, 21, 22 or 24 of the information display unit 21 from the outputs 16, 21, 22 or 24, respectively, receive signals equivalent
Figure 00000028
"Calculation error" or
Figure 00000029
Moreover, the formation of signals in the information display unit 21 can only be
Figure 00000030
"Calculation error" or
Figure 00000031
Figure 00000032
after which, in block 21 at the output 25, a signal is generated to the input of the control unit 1, after receiving which in the control unit 1 a signal is generated that is transmitted to all blocks with their subsequent zeroing.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволит расширить функциональные возможности и повысить оперативность оценки вероятности безотказной работы сложных ТС по ограниченной статистической информации, полученной при отработке, а также повысить точность и достоверность точечных и интервальных оценок вероятности безотказной работы ТС и их дисперсий при временных и технико-экономических ограничениях, выделяемых на создание ТС.Thus, the use of the proposed device will expand the functionality and increase the efficiency of assessing the probability of failure-free operation of complex vehicles based on limited statistical information obtained during testing, as well as increase the accuracy and reliability of point and interval estimates of the probability of failure-free operation of vehicles and their variances in time and technical economic restrictions allocated to the creation of the vehicle.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. RU 10471, 1999.1. RU 10471, 1999.

2. RU 75484, 2008.2. RU 75484, 2008.

3. RU 198631,2020.3. RU 198631,2020.

4. RU 200424, 2020.4. RU 200424, 2020.

5. Окороков М.В. Метод статистического оценивания показателей надежности технических систем при отсутствии априорной информации // Стратегическая стабильность. - 2020. - №1 (90). - С. 7-12.5. Okorokov M.V. Method of statistical estimation of reliability indicators of technical systems in the absence of a priori information // Strategic stability. - 2020. - No. 1 (90). - S. 7-12.

Claims (1)

Устройство оценки вероятности безотказной работы технических систем по результатам испытаний, содержащее блок управления, блок сложения, блок возведения в квадрат, два блока деления, три блока умножения, блок возведения в степень, блок сравнения, блок вычитания, блок отображения информации, вход 1 устройства X1, на который подается значение числа отказов m, наблюдаемых в процессе испытаний, вход 2 устройства, равный Х2, на которое подается число n испытаний ТС, вход 3 устройства, равный Х3, причем выход блока управления соединен с управляющими входами всех блоков, вход 1 устройства соединен с 1 входом блока 19 сравнения, выход 22 которого соединен с входом 22 блока 21 отображения информации, выход 25 блока 21 отображения информации соединен с входом блока 1 управления, отличающееся тем, что согласно полезной модели дополнительно содержит блок задания констант, два блока возведения в степень, три блока вычитания, три блока интегрирования, причем на вход 3 подается значение γ, которое характеризует доверительную вероятность получения оценки нижней границы вероятности безотказной работы, вход 1 устройства соединен с входом 1 блока 3 вычитания и с входом 1 блока 9 возведения в степень, вход 2 устройства соединен со 2 входами блоков 3 вычитания и 4 сложения, вход 3 устройства соединен с 3 входом блока 5 вычитания, выход 4 блока 2 задания констант, в которое предварительно вводят значения параметров p, a=0 и b=1, соединен с входами 4 блока 6 возведения в степень, блоков 7 и 15 вычитания, блоков 11, 14, 18 интегрирования и блока 13 умножения, выход 5 блока 3 вычитания соединен с входом 5 блока 6 возведения в степень, выход 6 блока 4 сложения соединен с входом 6 блока 8 деления, выход 7 блока 5 вычитания соединен с входом 7 блока 20 умножения, выход 8 блока 6 возведения в степень соединен с входом 8 блока 10 умножения, выход 9 блока 7 вычитания соединен с входом 9 блока 9 возведения в степень, выход 10 блока 8 деления соединен с входом 10 блока 20 возведения в степень, выход 11 блока 9 возведения в степень соединен с входом 11 блока 10 умножения, выход 12 которого соединен с 12 входом блока 11 интегрирования и с 12 входом блока 12 деления, выход 13 блока 11 интегрирования соединен с 13 входом блока 12 деления, выход 14 блока 12 деления соединен с входами 14 блоков 13 и 17 умножения, выход 15 блока 13 умножения соединен с входом 15 блока 14 интегрирования, выход 16 которого соединен с входом 16 блока 21 отображения информации, выход 17 блока 14 интегрирования соединен с входом 17 блока 15 вычитания, выход 18 которого соединен с входом 18 блока 16 возведения в квадрат, выход 19 блока 16 возведения в квадрат соединен с входом 19 блока 17 произведения, выход 20 блока 17 произведения соединен с 20 входом блока 18 интегрирования, выход 21 которого соединен с входом 21 блока 21 отображения информации, выход 23 блока 19 сравнения соединен с входом 23 блока 20 возведения в степень, выход 24 которого соединен с входом 24 блока 21 отображения информации.A device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results, containing a control unit, an addition unit, a squaring unit, two division units, three multiplication units, an exponentiation unit, a comparison unit, a subtraction unit, an information display unit, input 1 of device X 1 , to which the value of the number of failures m observed during the tests is supplied, input 2 of the device equal to X 2 , to which the number n of tests of the vehicle is supplied, input 3 of the device equal to X 3 , and the output of the control unit is connected to the control inputs of all blocks, the input 1 of the device is connected to the 1 input of the comparison unit 19, the output 22 of which is connected to the input 22 of the information display unit 21, the output 25 of the information display unit 21 is connected to the input of the control unit 1, characterized in that according to the utility model it additionally contains a unit for setting constants, two block of exponentiation, three blocks of subtraction, three blocks of integration, and the value of γ is fed to input 3, which swarm characterizes the confidence probability of obtaining an estimate of the lower bound of the probability of no-failure operation, input 1 of the device is connected to input 1 of subtraction block 3 and to input 1 of exponentiation block 9, input 2 of the device is connected to 2 inputs of subtraction and 4 addition blocks, input 3 of the device is connected with 3 input of block 5 of subtraction, output 4 of block 2 for setting constants, into which the values of parameters p, a = 0 and b = 1 are preliminarily entered, is connected to inputs 4 of block 6 of exponentiation, blocks 7 and 15 of subtraction, blocks 11, 14 , 18 integration and block 13 of multiplication, the output 5 of the subtraction block 3 is connected to the input 5 of the block 6 of raising to a power, the output 6 of the block 4 of addition is connected to the input 6 of the block 8 of division, the output 7 of the block 5 of subtraction is connected to the input 7 of the block 20 of multiplication, the output 8 of the exponentiation unit 6 is connected to the input 8 of the multiplication unit 10, the output 9 of the subtraction unit 7 is connected to the input 9 of the exponentiation unit 9, the output 10 of the division 8 is connected to the input 10 of the exponentiation unit 20 , the output 11 of the exponentiation unit 9 is connected to the input 11 of the multiplication unit 10, the output 12 of which is connected to the 12 input of the integration unit 11 and to the 12 input of the division unit 12, the output 13 of the integration unit 11 is connected to the 13 input of the division unit 12, the output 14 of the block 12 division is connected to inputs 14 of blocks 13 and 17 of multiplication, output 15 of block 13 of multiplication is connected to input 15 of block 14 of integration, output 16 of which is connected to input 16 of block 21 of information display, output 17 of block 14 of integration is connected to input 17 of block 15 of subtraction, the output 18 of which is connected to the input 18 of the squaring unit 16, the output 19 of the squaring unit 16 is connected to the input 19 of the product unit 17, the output 20 of the product unit 17 is connected to the 20 input of the integration unit 18, the output 21 of which is connected to the input 21 of the unit 21 information display, the output 23 of the comparison unit 19 is connected to the input 23 of the exponentiation unit 20, the output 24 of which is connected to the input 24 of the information display unit 21.
RU2020137134U 2020-11-12 2020-11-12 Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results RU203017U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137134U RU203017U1 (en) 2020-11-12 2020-11-12 Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137134U RU203017U1 (en) 2020-11-12 2020-11-12 Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU203017U1 true RU203017U1 (en) 2021-03-18

Family

ID=74874170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137134U RU203017U1 (en) 2020-11-12 2020-11-12 Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU203017U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207512U1 (en) * 2021-04-29 2021-10-29 Максим Владимирович Окороков A device for evaluating the dynamics of the probability of failure-free operation of technical systems of single use during testing
RU210462U1 (en) * 2021-11-30 2022-04-15 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации DEVICE FOR SOLVING THE PROBLEM OF DETERMINING THE VALUES OF RELIABILITY INDICATORS OF A RADAR STATION WHEN WORKING IN HEAT-INTENSE MODES

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU744565A1 (en) * 1978-04-03 1980-06-30 Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения Института Механики И Полимеров Ан Латвийской Сср Multiplying device
RU75484U1 (en) * 2008-03-14 2008-08-10 КАЗАНСКОЕ ВЫСШЕЕ АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ КОМАНДНОЕ УЧИЛЩЕ (ИНСТИТУТ) имени маршала артиллерии М.Н. Чистякова DEVELOPMENT OF A POINT EVALUATION OF THE PROBABILITY OF FAILURE-FREE OPERATION OF A TECHNICAL SYSTEM ON A COMPLETE SAMPLE
US8407150B2 (en) * 2006-05-15 2013-03-26 Fujitsu Limited Reliability evaluation device, reliability evaluation method, and computer program product
US8799113B2 (en) * 2001-12-28 2014-08-05 Binforma Group Limited Liability Company Quality management by validating a bill of materials in event-based product manufacturing
RU198631U1 (en) * 2020-05-27 2020-07-21 Максим Владимирович Окороков A device for evaluating the reliability indicators of technical systems based on the results of observations of the moments of failure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU744565A1 (en) * 1978-04-03 1980-06-30 Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения Института Механики И Полимеров Ан Латвийской Сср Multiplying device
US8799113B2 (en) * 2001-12-28 2014-08-05 Binforma Group Limited Liability Company Quality management by validating a bill of materials in event-based product manufacturing
US8407150B2 (en) * 2006-05-15 2013-03-26 Fujitsu Limited Reliability evaluation device, reliability evaluation method, and computer program product
RU75484U1 (en) * 2008-03-14 2008-08-10 КАЗАНСКОЕ ВЫСШЕЕ АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ КОМАНДНОЕ УЧИЛЩЕ (ИНСТИТУТ) имени маршала артиллерии М.Н. Чистякова DEVELOPMENT OF A POINT EVALUATION OF THE PROBABILITY OF FAILURE-FREE OPERATION OF A TECHNICAL SYSTEM ON A COMPLETE SAMPLE
RU198631U1 (en) * 2020-05-27 2020-07-21 Максим Владимирович Окороков A device for evaluating the reliability indicators of technical systems based on the results of observations of the moments of failure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207512U1 (en) * 2021-04-29 2021-10-29 Максим Владимирович Окороков A device for evaluating the dynamics of the probability of failure-free operation of technical systems of single use during testing
RU210462U1 (en) * 2021-11-30 2022-04-15 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации DEVICE FOR SOLVING THE PROBLEM OF DETERMINING THE VALUES OF RELIABILITY INDICATORS OF A RADAR STATION WHEN WORKING IN HEAT-INTENSE MODES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU203017U1 (en) Device for evaluating the probability of failure-free operation of technical systems based on test results
CN107463633B (en) A kind of real time data rejecting outliers method based on EEMD- neural network
Thomas Monitoring long‐term population change: why are there so many analysis methods?
CLIFTON et al. Cycle detection: a technique for estimating the frequency and amplitude of episodic fluctuations inblood hormone and substrate concentrations
Velicer et al. The reliability and accuracy of time series model identification
RU2010141534A (en) DEVICE AND METHOD FOR CONTROL INTEGRITY IN REAL TIME OF A SATELLITE NAVIGATION SYSTEM
WO2019153596A1 (en) Chicken pox incidence warning method, server, and computer readable storage medium
CN111047073B (en) Aquaculture water quality prediction method and system based on neural network
RU198631U1 (en) A device for evaluating the reliability indicators of technical systems based on the results of observations of the moments of failure
WO2023220934A1 (en) Method and system for determining deviation and reliability of hydrometeorological ensemble forecast
Huggins et al. Cell lineage analysis: variance components models for dependent cell populations
RU207512U1 (en) A device for evaluating the dynamics of the probability of failure-free operation of technical systems of single use during testing
NZ569765A (en) A method and system for estimating time elapsed within a gestation period of a pregnant or potentially pregnant ruminant
RU207467U1 (en) The device for evaluating the reliability of technical systems with the distribution of Weibull uptime
RU75484U1 (en) DEVELOPMENT OF A POINT EVALUATION OF THE PROBABILITY OF FAILURE-FREE OPERATION OF A TECHNICAL SYSTEM ON A COMPLETE SAMPLE
RU200424U1 (en) Device for evaluating the reliability of technical systems based on the results of observations of the flow of failures
Chandler et al. Space-time modelling of rainfall for continuous simulation
CN113066580A (en) Medical score determining method and device, electronic equipment and storage medium
RU2669035C1 (en) Method of searching for faulty unit in continuous dynamic system based on change of position of input signal
RU2761500C1 (en) Probability apparatus for calculating the expected value
Liu et al. Spatial autocorrelation of diameter and height increment predictions from two stand simulators for loblolly pine
CN110972118B (en) Duplex-mode social interaction relationship data acquisition platform and method
RU63949U1 (en) DEVICE FOR BALANCED ASSESSMENT OF INDICATORS OF RELIABILITY OF TECHNICAL SYSTEM ON THE BASIS OF COMBINING TWO SAMPLES
Fryxell Age‐Specific Mortality: An Alternative Approach
CN111222672A (en) Air Quality Index (AQI) prediction method and device