Оценка параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Оценка параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов

Оценка параметрической надёжности радиоэлектронного устройства - вероятности отсутствия в изделии постепенных отказов при его работе в заданных условиях эксплуатации в течение определенного времени. Решение задачи на ЭВМ. Анализ полученных результатов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Факультет: компьютерного проектирования
по предмету: «Теоретические основы конструирования, технологии и надежности»
на тему: «Оценка параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов»
2. Выбор метода решения поставленной задачи
3.1 Описание вычислительного алгоритма моделирования температурных и временных изменений параметров.
3.2 Пояснение процедур и функций, используемых в программе
3.3 Обоснование выбора числа реализаций
4. Описание и анализ полученных результатов
5. Пояснения функциональных частей структурной схемы алгоритма
Приложение 2. Графический материал.
В курсовом проекте необходимо произвести оценку параметрической надёжности РЭС, с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов элементов.
Параметрическая надёжность РЭУ - вероятность отсутствия в изделии постепенных отказов при его работе в заданных условиях эксплуатации в течение времени t зад (в нашем случае t зад = 10000 ч). Параметрическая надёжность связана с понятием постепенных отказов.
Постепенный (параметрический) отказ - отказ, возникающий в результате постепенного изменения значения одного или нескольких параметров изделия.
Основные причины, вызывающие появление постепенных отказов:
1) Производственный разброс выходного параметра, вызываемый действием производственных погрешностей.
2) Отклонение выходного параметра от номинального значения из-за процессов старения.
3) Отклонение выходного параметра от номинального значения под воздействием дестабилизирующих факторов (температуры, влажности и т.д.).
Из-за наличия производственного разброса входных параметров выходной параметр уже может существенно отклониться от номинального значения. Под воздействием дестабилизирующих факторов на первичные параметры, а также в процессе эксплуатации происходит дальнейшее изменение выходного параметра. В результате его значение может достигнуть критического значения и выйти за него, т.е наступит постепенный отказ.
Моделируя РЭУ и используя методы математической статистики, проследим как влияют производственный разброс входных параметров, дестабилизирующие факторы и старение на выходной параметр, а следовательно и на параметрическую надежность.
1) Схема электрическая принципиальная.
2) Математическая модель для выходного параметра:
3) Сведения о первичных параметрах (параметрах элементов):
а) резисторы R1 = 3 кОм 5% типа ОМЛТ;
б) резисторы R2 = 12 кОм 5% типа ОМЛТ;
в) резисторы R3 = 2,4 кОм 10% типа ОМЛТ;
4) Заданное интервал работы РЭС: t зад = 10000 час.
5) Диапазон рабочих температур: Т раб = +10…+60 С.
6) Условие параметрической надежности:
Данных, указанных в задании, недостаточно для проведения расчетов и моделирования. Поэтому дополняем необходимые данные из справочников:
7) Согласно [3] температурный коэффициент резисторов типа ОМЛТ:
а) R + = 710 -2 % при Т = +20…+100 С;
б) R - = 1210 -2 % при Т = -60… +20 С;
8) Согласно [3] на резисторы типа ОМЛТ величина их сопротивления может измениться на 10% при наработке 25000 часов. Отсюда находим величину коэффициента старения:
9) Согласно [2] коэффициент усиления Koy и входное сопротивлениеRbx:
Характеристики первичных параметров представлены в неявной форме, т. е. нет численных значений математического ожидания М(x i ) и среднеквадратического отклонения (x i ).Вследствие этого необходимо произвести их расчет.
Расчет этих характеристик производят в зависимости от закона распределения первичного параметра. Примем гипотезу о том, что Koy и Rbx распределены по нормальному закону. (Koy)
Согласно [1] составим систему уравнений:
Аналогично определяем Rbx .Получаем Rbx=430 кОм30%.
Т.о. получили Koy=5000030% Rbx=430 кОм30%
10) На основе данных, приведённых в [2] получили стабильность Koy и Rbx :
а)Температурная : Koy= 2510 -2 % при Т = -60…+100 С;
Rbx = 7,510 - 3 % при Т = -60…+100 С;
б)Временная: С Koy= 310 - 3 %; С Rbx= 510 - 4 % ;
11) Коэффициент корреляции между Koy и Rbx: r =0.8
По способу, изложенному в подразделе 1.2, вероятность отсутствия параметрического отказа определим следующим образом:
где n исп - число исправных РЭУ на момент времени t зад ;
N - общее число смоделированных РЭУ;
K н - нижнее значение коэффициента передачи K н = K и - K и ;
K в - верхнее значение коэффициента передачи K в = K и + K и .
Определяем математическое ожидание выходного параметра М*(K р ) и его среднеквадратичное отклонение *(K р ) по формулам [1]:
Пусть случайное число x, имеющее нормальное распределение с параметрами m = m(x) и = (x), уже получено. Тогда для получения случайного числа z, имеющего нормальное распределение с параметрами m = m(z) и = (z) и коррелированного с x, необходимо произвести смещение параметров m = m(z) и = (z) с учётом коэффициента парной корреляции, а затем воспользоваться подпрограммой формирования случайных нормально распределённых чисел с параметрами m = m(z/x) и = (z/x):
Определение величины смещения параметров m = M(z) и = (z) с учётом коэффициента парной корреляции в соответствии с формулами (3.9) и (3.10) в программе реализовано следующим образом:
Procedure Corr(x1,mx,mz,sx,sz:real; Var mzx,szx:real);
Таким образом, введя Corr(x1,mx,mz,sx,sz,mzx,szx) получим случайное число, распределенное по нормальному закону с параметрами m = mzx и = szx.
Номинальное значение сопротивления 1-го резистора
Номинальное значение сопротивления 2-го резистора
Номинальное значение сопротивления 3-го резистора
Номинальное значение коэффициента усиления
Номинальное значение входного сопротивления
Номинальное значение выходного параметра
Значение выходного параметра n-смоделированного РЭУ
Температурный коэффициент для R (+ обл.температур)
Температурный коэффициент для R (- обл.температур)
Температурный коэффициент для входного сопротивления
Температурный коэффициент для коэффициента усиления
Коэффициент старения для резисторов
Коэффициент старения для входного сопротивления
Коэффициент старения для коэффициента усиления
Равномерно распределенное значение температуры
Номер текущего смоделированного РЭУ
Коэффициент парной корреляции между RW и KOU
Количество попаданий в ''+''-ю и ''-''-ю облсть температур
Верхнее и нижнее значение диапазона рабочих температур
Производственный допуск на R1..R3 ,RW и KOU
Вероятности отсутствия параметрического отказа
Математическое ожидание выходного параметра
Среднеквадратическое отклонени е выходного параметра
Сгенерированные значения температурных(временных) коэффициентов
Стандартное нормально распределённое случайное число
Стандартное равномерно распределённое число в диапазоне (0…1)
Аккумуляторы суммы значений выходного параметра
После запуска программы на экране дисплея появляются параметры элементов РЭУ и запрос на ввод данных: допуск на коэффициент передачи, число реализаций РЭУ, заданное время работы, и остальных необходимых для расчёта и работы программы.
Оценка параметрической надёжности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ отказов элементов
--------------------------------------------------------------------------------------------
-тип аналоговой микросхемы DA 1:140УД9
--------------------------------------------------------------------------------------------
Программа будет моделировать постепенные отказы элементов
и рассчитывать вероятность, с которой гарантируется отсутствие
постепенного отказа при заданных условиях.
--------------------------------------------------------------------------------------------
После этого вводятся все необходимые данные значения и величины. После ввода выше названных данных программа начинает моделировать РЭУ. Коэффициент передачи в программе рассчитывается как с учётом только одного из факторов: производственного разброса, температуры, старения, так и с учётом всех факторов.
Анализ результатов произведём исходя из таблицы результатов:
Результаты решения задачи на ЭВМ (вывод семи реализаций)
СКО(с учётом производственного допуска)=0,162
Это означает, что температура и старение незначительно влияет на выходной параметр K(коэффициент передачи), тогда как производственный допуск (разброс параметров) элементов вносит основной вклад в отклонение выходного параметра от идеального (номинального) значения Kideal.
В конце таблицы выведена вероятность, с которой гарантируется отсутствие постепенного отказа: P=0,698.
Вероятность того,что в заданных условиях эксплуатации и течении времени t=tзад произойдёт постепенный отказ, определится как: Где N - номер реализации; R1,R2,R3,RW,KOU -рассматриваемые входные параметры; K-выходной параметр;
MO - математическое ожидание выходного параметра; CKO-среднеквадратическое отклонение выходного параметра; Kideal - номинальный коэффициент передачи; P - вероятность отсутствия параметрического отказа. Rt,RWt,KOUt - температурные коэффициенты ; Rct,RWct,KOUct - коэффициенты старения.
Это означает, что при эксплуатации операционных усилителей (ОУ) в заданных условиях в течение промежутка времени tзад=10000 ч в среднем из каждых 100 ОУ лишь у 30-31 экземпляров выходной параметр (коэффициент передачи K) выйдет за пределы Kideal 5%.
5. ПОЯСНЕНИЯ ФУНКЦИОЕАЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АЛГОРИТМА
Пояснения функциональных частей структурной схемы алгоритма
Ввод исходных данных:SR1,SR2,SR3,SRW,SKOU,
dR1,dR2,dR3,dRW,dKOU,Tv,Tn,rxz,N,time,Ki,dKi,Rtotr,
Организация цикла по переменной n . Индексом n учитываются реализации выходного параметра Kexit.
Генерация нормально либо равномерно распределённых R1,R2,R3 и нормально распределённых RW,KOU.Закон выбирается в зависимости от допуска на сопротивление. Расчёт Kexit по формуле (1.1).
Генерация равномерно распределённого значения температуры в диапазоне от Tn до Tv.
Оператор выбора попадания температуры в положительную( 20 С), либо в отрицательную(<20 С) область рабочих температур.
Генерация нормально распределённых значений температурных коэффициентов.
Пересчёт R1,R2,R3,RW,KOU под действием температуры. Расчёт Kexit по формуле (1.1) с учётом температупы.
Генерация нормально распределённых значений коэффициентов старения.
Пересчёт R1,R2,R3,RW,KOU под действием старения при t=tзад. Расчёт Kexit по формуле (1.1) с учётом старения.
Расчёт Kexit по формуле (1.1) с учётом температуры, старения, производственного допуска.
Расчёт вероятностей отсутствия постепенного отказа по формуле (2.7) для отрицательной (P1) и положительной (P2) областей температур и выбор минимальной (P).
Статистическая обработка результатов моделирования: расчёт математических ожиданий и среднеквадратических отклонений с учётом температуры, старения, производственного допуска и с учётом всех факторов.
В результате проделанной работы было выявлено:
1) На параметрическую надежность РЭУ в большей степени влияет производственный допуск на параметры элементов РЭУ, тогда как дестабилизирующий фактор (температура) и процессы старения (при данных температурных коэффициентах и коэффициентах старения при заданном времени t зад = 10000 час) влияют в меньшей степени, однако уменьшают вероятность, с которой гарантируется отсутствие постепенного отказа.
2) Опыт эксплуатации РЭУ показывает, что эксплуатационная надёжность практически всегда ниже того уровня, который получается по результатам расчёта. Это объясняется как несовершенством технологии производства, так и низкой достоверностью справочной информации.
1. Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности, -- Минск: Дизайн - Про, 1998.
2. Богданович М.И , Грель И.Н Интегральные микросхемы. Справочник, - Минск.: Полымя,1996
3. Папиев В.П. Сопротивления (том1),Справочник--М.: Электростандарт, 1977.
4. Фомин А.В., Борисов В.Ф., Чермошенский В.В. Допуски в радиоэлектронной аппаратуре, - М.: Советское радио, 1973.
5. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности. Методические указания к курсовой работе под ред. Боровикова С.М., - Минск: БГУИР, 1995.
6. ГОСТ 19.002-80 Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения.
7. ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам.
Понятие параметрической надежности РЭС как вероятность отсутствия в изделии постепенных отказов при его работе в заданных условиях эксплуатации. Основные причины, вызывающие возникновение постепенных отказов. Способы оценки параметрической надежности. курсовая работа [42,5 K], добавлен 12.06.2010
Среднее время и вероятность безотказной работы. Гамма-процентная наработка до отказа. Краткое описание метода моделирования на ЭВМ отказов элементов. Решение задачи на ЭВМ и описание используемых операторов. Аналитический расчет показателей надежности. курсовая работа [38,9 K], добавлен 12.06.2010
Место проблемы надёжности радиоэлектронных систем в теории конструирования. Оценка надежности и показателей безотказности электронного блока радиоэлектронного устройства – усилителя мощности коротковолнового диапазона, общие рекомендации по их повышению. курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.12.2010
Основные понятия оптимального проектирования. Этапы решения задачи проектирования радиоэлектронного устройства с оптимальными характеристиками с использованием методов параметрической оптимизации. Многокритериальная оптимизация в задачах с ограничениями. реферат [89,7 K], добавлен 04.03.2009
Оценка надежности системы путем построения дерева исходов. Преимущества и недостатки анализа дерева отказов. Логико-вероятностный метод. Условия отказа функционирования системы. Конечные, промежуточные и первичные виды высказываний. Минимальное сечение. реферат [3,4 M], добавлен 22.01.2013
Определение интенсивности, частоты и вероятности отказов, времени безотказной работы, гарантийного срока службы радиоэлектронной аппаратуры с учетом ее режимов работы и условий эксплуатации. Расчет необходимого количества прилагаемых запасных элементов. контрольная работа [76,0 K], добавлен 20.01.2016
Основные показатели свойств технического объекта. Состояние исправности, работоспособности, критерий предельного состояния. Дефекты, повреждения, сбой, причины и последствия отказов, их виды. Техническое обслуживание и ремонт, показатели надежности. методичка [142,3 K], добавлен 16.01.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Оценка параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат по теме Судебная медицина и психиатрия
Курсовая работа: Виды и уровни разработки бизнес-стратегии предприятия
3 8 5 6 Контрольная Работа
Список Литературы Диссертация Пример
Твз На Сварочные Работы Курсовая
Курсовая работа по теме Внедрение системы утилизации выпара деаэраторов
Курсовая работа по теме Расчёт технологического процесса производства древесностружечных плит
Дипломная работа по теме Правовые формы коммерческого использования общего имущества здания
Реферат по теме Дифракция нейтронов
Сочинение На Тему Любви В Произведениях Пушкина
Сочинение По Картине Левитана Осень
Контрольная работа: Понятие и принципы гражданства РФ
Курсовая работа: Исследование политики Центрального банка России
Сочинение Огэ Что Такое Семья
Курсовая работа по теме Основания заключения трудового договора при определенных условиях
Доклад: Архитектурный диктант
Курсовая работа по теме Физическая культура и здоровый образ жизни обучающихся
Реферат: Білки, складання меню
Договор Финансовой Аренды Лизинг Курсовая
Сочинение Миниатюра 3 Класс
Исследование способов защиты микропроцессорной системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями, централизованным размещением аппаратуры - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа
Восточно-Европейская платформа - География и экономическая география реферат
Отдельные виды доказательств в гражданском процессе - Государство и право курсовая работа