Научный руководитель: Соловьев В.А., доцент, г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана
кафедра «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры»
На основе математической модели автоматизации резервирования узлов ЭА [1] можно составить алгоритм, полезный при разработке программного обеспечения по автоматизации резервирования узлов ЭА.
1. Выбор входных данных алгоритма
В соответствии с математической моделью [1] входными данными для алгоритма автоматизации резервирования узлов электронной аппаратуры принимаются, прежде всего, такие параметры, как тип элемента и количество элементов, масса узла, необходимое по ТЗ значение вероятности и времени безотказной работы. Также необходимо указать условия эксплуатации ЭА, влажность, температуру и давление, при которых ЭА должна будет функционировать.
Выбор параметров обусловлен их необходимостью при расчете поправочных коэффициентов, интенсивности отказов и параметров надежности в соответствии с математической моделью автоматизации резервирования узлов ЭА.
2. Структура алгоритма
Алгоритм автоматизации резервирования узлов ЭА должен состоять из нескольких функциональных блоков в линейной последовательности и одного неполного ветвления, основанных на математической модели автоматизации резервирования узлов ЭА:
1) Блок ввода входных данных. В данном блоке определяются значения необходимых для расчетов параметров – типа элемента, количества выводов, массы узла, необходимого значения вероятности и времени безотказной работы, условия эксплуатации, влажности, температуры и давления.
2) Блок обработки входных данных. В данном блоке исходя из указанных параметров выбираются значения необходимых расчетных коэффициентов (таблица 1).
Таблица 1 – Расчетные коэффициенты для расчета узла
|
Элемент |
Количество выводов |
Количество элементов |
Интенсивность отказов
|
Коэффициент нагрузки kнагр |
Поправочный Коэффициент kнад(tкомп,kнагр) |
| Интегральные микросхемы |
40 20 14 8 |
1 10 5 4 |
0,01 0,013 0,013 0,013 |
0,6 0,6 0,6 0,6
|
- - - - |
| Диод кремниевый |
2 |
2 |
0,013 |
0,6
|
- |
| Конденсаторы:
Керамические Электролитические |
2 |
18 2 |
0,15 0,35 |
0,7 |
0,36 |
|
Резисторы МЛТ |
2 |
15 |
0,03 |
0,6 |
0,55 |
| Реле |
4 |
1 |
1 |
- |
- |
| Соединители |
99 26 |
1 1 |
5,58 1,67 |
0,8 0,6
|
- |
| Переключатели |
8 6 |
1 1 |
0,46 0,42 |
- |
- |
| ПП |
- |
1 |
0 |
- |
- |
| Пайка ПП |
- |
- |
0,01 |
- |
- |
| Объемный монтаж |
- |
- |
0,02 |
- |
- |
| Провода соединительные |
- |
- |
0,015 |
- |
- |
3) Блок расчета массы резервируемого узла. Внутри этого блока проводится расчет массы узла исходя из входных данных для каждого вида резервирования. Расчет проводится в соответствии с описанием в математической модели [1].
4) Блок расчета интенсивности отказов элементов. Внутри данного блока проводится расчет интенсивности отказов элементов, используя входные данные и выбранные расчетные коэффициенты. Расчет проводится в соответствии с описанием в математической модели [1].
5) Блок расчета надежности. В этом блоке проводится расчет параметров надежности – интенсивности отказов узла, средней наработки на отказ и времени наработки на отказ. Расчет каждого параметра для каждого типа резервирования подробно описан в математической модели [1]. Расчет в блоке проводится последовательно для каждого типа: первой рассчитывается интенсивность отказов нерезервированный цепочки компонентов, затем средняя наработка на отказ, и наконец вероятность безотказной работы.
6) Блок обработки результатов. В соответствии с математической моделью [1] внутри данного блока результаты расчетов из предыдущих блоков сравниваются с требованиями из входных данных, а затем сравниваются между собой по критериям минимизации массы и максимальному значению вероятности безотказной работы.
7) Блок вывода результатов. Блок осуществляет вывод результатов в соответствии с требованиями.
3. Блок-схема алгоритма
На основании описанной структуры, можно составить блок-схему (рис. 1).
Рисунок 1 – Блок схема алгоритма
Вывод
Был составлен алгоритм автоматизации резервирования узлов ЭА, определены и описаны его функциональные блоки, составлена блок-схема.
На основе данного алгоритма можно составить описание работы программного обеспечения для автоматизации резервирования узлов ЭА, путем декомпозиции функциональных блоков на простые операции.
Библиографический список
- Лагута А.Е. Математическая модель автоматизации резервирования узлов электронной аппаратуры. М.: Современные научные исследования и инновации № 2. 2017
- Чеканов А.Н. Расчеты и обеспечение надежности электронной аппаратуры. М.: Кнорус, 2012. 440 с.
- Белов Б.И., Шерстнев В.В., Маркелов В.В., Съедугин В.В., Чеканов А.Н. Экранирование и межсоединения в ЭВА и РЭА. Расчеты надежности ЭВА И РЭА. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана. 1980. 40 с.
- Парфенов Е.М., Камышная Э.Н., Усачов В.П. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1989. 272 с.
- Чеканов А.Н., Съедугин В.В., Маркелов В.В., под ред. Чеканова А.Н. Методические указания к курсовой работе «Компоновка и расчеты конструктивных параметров блоков ЭВА» по курсу «Теоретические основы конструирования и надежности ЭВА». М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1980. 45 с.
- Э.Н. Камышная, В.В. Маркелов, В.А. Соловьев Конструкторско-технологические расчеты электронной аппаратуры: учебное пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 168 с.
- Дудко В.Г., Верейнов К.Д., Власов А.И., Тимошкин А.Г. Современные методы и средства обеспечения качества в условиях комплексной автоматизации. М.: Вопросы радиоэлектроники. 1994. 6 с.