Студопедия — По графу состояний
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

По графу состояний






 

Вероятность нахождения восстанавливаемой системы в i- м состоянии в момент времени t может быть определена как отношение:

Pi (z) = Δ i (z) / Δ(z), (5.6)

где Δ(z) – главный определитель системы дифференциальных уравнений, записанной в преобразовании Лапласа; Δ i (z) – частный определитель системы.

Определители записывают в виде полиномов, в которых коэффициенты при переменной зависят от графа состояний и интенсивностей переходов. Степень полинома главного определителя системы равна числу узлов графа состояний, а частного определителя зависит от номера текущего состояния и начального состояния системы.

Финальная вероятность нахождения системы в i- м состоянии определяется соотношением

, (5.7)

где An- 1, Bmi – свободные члены полиномов главного и частного определителей системы.

Вероятность попадания системы в i- е состояние в течение времени t аналогична формуле (5.6), но коэффициенты полинома главного определителя теперь уже зависят от начального и i- го состояний, а финальная вероятность равна единице (за время, стремящееся к бесконечности (t→;∞; z→;0), система обязательно попадет в i- е состояние).

Рассмотрим последовательность определения вероятностей нахождения в каждом из состояний на примере простой системы с восстановлением отказавших элементов (рис. 5.3). Граф состояний показан на рис. 5.4.

Неработоспособные состояния показаны на рис. 5.4 затемненными кружками: 100, 001, 110 и 010. Эти состояния являются для данной системы конечными. Переходы из состояния в состояние приведены в табл. 5.2.

 

Таблица 5.2

Таблица переходов состояний системы по рис. 5.3

Состояния (вершины графа по рис. 6.4) Интенсивность переходов из данного состояния в другие Реализуемые состояния системы Суммарная интенсивность выхода из состояния
111 (0) а 01 = а 02 = а 06 = λ 111 (0) – исходное состояние, отказов нет а 01 + а 02 = 3λ
101 (1) а 10 = μ, а 14 = а 13 = λ
011 (2) а 20 = μ, а 23 = а 27 = λ 101, 011 (1) – отказ одного из двух дублированных элементов 1 или 2 а 10 + а 13 = 2λ + μ
001 (3) а 01 = λ
100 (4) а 41 = μ 110 (2) – отказ недублированного элемента 3 а 20 = μ
001 (5) а 51 = μ
110 (6) а 60 = μ 001 (3) – отказ одного из оставшихся дублированных элементов 1 или 2 а 31 = 2μ
010 (7) а 72 = μ

Приведенный на рис. 5.4 граф несколько формален, так как не учитывает ограничений, связанных с особенностями функционирования конкретной системы. В то же время, свойства системы, отражающие особенности ее функционирования (прерывания, переключения, аварийные отключения, ремонты и пр.), степень резервирования и возможности восстановления отказавших элементов, а также система обслуживания при эксплуатации (схема, алгоритм, приоритеты, ресурсы) влияют на число реализуемых на практике (реалистичных) переходных и конечных состояний.

Если учесть конкретные особенности функционирования системы на рис. 5.3 (система обслуживается двумя бригадами (возможно одновременное восстановление двух отказавших элементов), и в ней не рассматриваются переходы через состояния, приводящие к отказам элемента без дублирования (элемент 3)), то в этом случае граф состояний системы упрощается, а число рассматриваемых состояний уменьшается до четырех (см. табл. 5.2).

Для вычисления вероятностей нахождения системы в любом из состояний в конкретный момент времени (соотношение (5.6)) необходимо найти ее главный и частные определители. В рассматриваемом примере главный определитель системы в преобразовании Лапласа может быть представлен в виде полинома третьей степени Δ(s) = s (A 0 s 3 + A 1 s 2 + A 2 s + A 3).

Частный определитель также представляется в виде полинома, степень которого находится из выражения mi = n – 1 – li, где n – число состояний системы, li – число переходов в i -е состояние из начального по кратчайшему пути. В общем виде частный определитель Δ i (s) = B 0 i smi + B 1 i smi- 1 +... + Bmi).

Коэффициенты полиномов определяют из интенсивностей переходов по правилам, которые мы здесь не рассматриваем (см. [7]). Опуская вычисления, приведем соотношения определителей анализируемой в примере системы:

Δ(s) = s [ s 3 + (5λ + 4μ) s 2 + (6λ2 + 11λμ +2) s + (2μ3 + 6λμ2 ++4λ2μ);

Δ0(s) = s 3 + (2λ + 4μ)s2 + (2λμ + 5μ2)s + 2μ3;

Δ1(s) =s 2 + 6λμ s + 4λμ2;

Δ2(s) = λ s 2 + (2λ2 + 3λμ) s + 2λμ2;

Δ3(s) =2 s +2μ.

Искомые вероятности находят как отношения соответствующих определителей к главному определителю системы.

 







Дата добавления: 2015-08-31; просмотров: 828. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Менадиона натрия бисульфит (Викасол) Групповая принадлежность •Синтетический аналог витамина K, жирорастворимый, коагулянт...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия