在现代的电子业、制造业和工业控制等系统中,系统的可靠性越来越重要,而嵌入式实时控制系统(Embedded Real-time Control System,ERCS)大部分是控制系统的核心部分,其系统可靠性尤为重要。首先对嵌入式实时控制系统软硬件进行形式化抽...在现代的电子业、制造业和工业控制等系统中,系统的可靠性越来越重要,而嵌入式实时控制系统(Embedded Real-time Control System,ERCS)大部分是控制系统的核心部分,其系统可靠性尤为重要。首先对嵌入式实时控制系统软硬件进行形式化抽象定义;然后对不可再分的软件模块和IP硬核进行可靠性建模,应用Copula函数对软件子系统和硬件子系统分别进行建模,并建立了ERCS系统的软硬件综合可靠性Copula模型;最后应用建立的模型,对具体的系统进行了软硬件综合可靠性计算。通过实例计算可知,用Copula建立的ERCS软硬件综合可靠性模型考虑了软件各个模块间、硬件各个IP硬核间和软硬件间的相依性,使得ERCS软硬件综合可靠性比独立时有所提高。展开更多
列控系统的安全苛求对车载设备的可靠性提出了更高的需求,有效的可靠性模型与合理的维修策略对预防潜在故障、提高设备可靠性具有重要意义。针对现有车载设备可靠性建模和维修策略考虑因素不全面的问题,提出了一种考虑随机冲击与冗余的...列控系统的安全苛求对车载设备的可靠性提出了更高的需求,有效的可靠性模型与合理的维修策略对预防潜在故障、提高设备可靠性具有重要意义。针对现有车载设备可靠性建模和维修策略考虑因素不全面的问题,提出了一种考虑随机冲击与冗余的可靠性模型构建方法与一种不完美维修条件下的预防性维修模型。首先,考虑自然性能退化和外界随机冲击,针对车载设备及其冗余分别建立不同的性能退化模型并计算相应的可靠度函数;其次,利用Copula函数求解联合分布函数作为整体可靠度函数,在可靠度阈值约束下,通过单个预防性维修周期内的可靠度函数求解预防性维修间隔,同时考虑不完美维修对于维修策略的影响,以可靠度阈值和预防性维修次数作为决策准则,构建车载设备全生命周期内的维护费用率模型;最后,以列车自动防护控制单元(Automatic Train Protection Control Unit,ATP-CU)为例进行数值仿真,验证所提模型的有效性。结果表明:提出的基于Copula函数求解车载设备及其冗余的可靠性建模方法相比传统的独立可靠性分析方法能够更好地把握其性能的演化情况;在仿真环境下,当可靠度阈值为0.85、预防性维修次数为7次时,ATP-CU及其冗余全生命周期内的最小维护成本率为21.47元·d-1。展开更多
文摘在现代的电子业、制造业和工业控制等系统中,系统的可靠性越来越重要,而嵌入式实时控制系统(Embedded Real-time Control System,ERCS)大部分是控制系统的核心部分,其系统可靠性尤为重要。首先对嵌入式实时控制系统软硬件进行形式化抽象定义;然后对不可再分的软件模块和IP硬核进行可靠性建模,应用Copula函数对软件子系统和硬件子系统分别进行建模,并建立了ERCS系统的软硬件综合可靠性Copula模型;最后应用建立的模型,对具体的系统进行了软硬件综合可靠性计算。通过实例计算可知,用Copula建立的ERCS软硬件综合可靠性模型考虑了软件各个模块间、硬件各个IP硬核间和软硬件间的相依性,使得ERCS软硬件综合可靠性比独立时有所提高。
文摘列控系统的安全苛求对车载设备的可靠性提出了更高的需求,有效的可靠性模型与合理的维修策略对预防潜在故障、提高设备可靠性具有重要意义。针对现有车载设备可靠性建模和维修策略考虑因素不全面的问题,提出了一种考虑随机冲击与冗余的可靠性模型构建方法与一种不完美维修条件下的预防性维修模型。首先,考虑自然性能退化和外界随机冲击,针对车载设备及其冗余分别建立不同的性能退化模型并计算相应的可靠度函数;其次,利用Copula函数求解联合分布函数作为整体可靠度函数,在可靠度阈值约束下,通过单个预防性维修周期内的可靠度函数求解预防性维修间隔,同时考虑不完美维修对于维修策略的影响,以可靠度阈值和预防性维修次数作为决策准则,构建车载设备全生命周期内的维护费用率模型;最后,以列车自动防护控制单元(Automatic Train Protection Control Unit,ATP-CU)为例进行数值仿真,验证所提模型的有效性。结果表明:提出的基于Copula函数求解车载设备及其冗余的可靠性建模方法相比传统的独立可靠性分析方法能够更好地把握其性能的演化情况;在仿真环境下,当可靠度阈值为0.85、预防性维修次数为7次时,ATP-CU及其冗余全生命周期内的最小维护成本率为21.47元·d-1。
