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07第二章系统可靠性模型05
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图 例2串联图
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共1个。
割集 :{1}、{2}、{3}、{1,2}、 {1,3}、{2,3}、{1,2,3} 共7个。 其中 {1, 2 , 3}为最小路集,三阶。 {1}、2}、{3}为最小割集,一阶。
( X) 0,表示系统失效; 而 ( X) 1,表示系统成功。
则称 ( X ) 为系统失效(故障)的 结构函数。
显然 ( X ) 1 ( X )
这里本书只研究 Φ (X) 。
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(2)最小路集和最小割集 ① 最小路集: 路集是指系统中单元状态变量的一种子集,在该子集
1 3 2
图 例 1图
1 ,3 2,3 得割集为 1 ,2 3 1 ,2,3
最小割集为二阶 最小割集为一阶
简明判断:可见含有任何子集全部单元的的路集和割集 均不是最小路集和最小割集,即可用排除法判之。
例2 判断三个单元组成串联及并联系统的路集、割集, 最小路集,最小割集及其阶数。 解:(1)根据路集、最 小路集、割集、最小割集定 义得 ,路集+割集= 23 = 8 个。 串联时 其中 : 路集 {1,2,3}
1 ,3 最小路集为二阶 得路集为: 2 ,3 1 ,2 ,3
(2)路集和割集共有23=8个。根据割集、
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最小割集及其阶的定义和逻辑框图:
【割集是在该子集以外所有单元均工作的情 况下,当子集中所有单元失效时系统必然失效。 最小割集( MCS )是指其中任何一个单元工作 时系统工作的割集。最小割集的阶数是指最小 割集中含单元状态变量的个数】
前者主要用于手算,后者用计算机解一般网络系统。
一、结构函数 从可靠性角度研究部件或系统,它们都是两态的。因此象 布尔代数一样,我们希望用一函数式来表示部件的两态对系统 两态的影响,这个函数式称做结构函数。
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1. 结构函数有关的基本概念
(1)结构函数的含义 ① 系统可靠的结构函数 若一个系统S由 n个部件组成,x i表示第 i 个部件的状态: x i = 1 表示第 i 个部件成功; x i = 0 表示第 i 个部件失效。 则系统状态可用下述结构函数表示:
以外所有单元均失效的情况下, 子集中所有单元工作时系 统工作,该子集称为路集。
最小路集(MPS): 最小路集( MPS )是指其中任何一个单元失效时 , 都会 引起系统失效的路集为最小路集。可知它是路集中的一种最 小路集MPS。
最小路集的阶数:
最小路集的阶数是指最小路集中含单元状态变量的个 数称为最小路集的阶数。
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第 二 章 系 统 可 靠 性 模 型(5)
第八节 一般网络的可靠性模型
一、结构函数------------------------------------------------(2) 例 2-6 ---------------------------------------(11) 例 2-7 ---------------------------------------(20) 二、状态枚举法(布尔真值表法)--------------------(24) 例 2-8 --------------------------------------(25) 三、概率图法 -------------------------------------------------(31) 例 2-9 --------------------------------------(32) 四、全概率分解法------------------------------------------(36) 例 2-10 -------------------------------------(37) 五、不交最小路法------------------------------------------(42) 例 2-11 -------------------------------------(42) 例 2-12 -------------------------------------(45) 习 题 二 答 案-------------------------------------割集是系统中单元状态变量的另一种子集,在该子集以 外所有单元均工作的情况下,当子集中所有单元失效时系统 必然失效,该子集称为割集。 最小割集(MCS): 最小割集(MCS)是指其中任何一个单元工作时系统工 作的割集称为最小割集。易见,最小割集是割集中的一种, 即最小割集中的每一个单元单独都会引起系统工作。 最小割集的阶数: 最小割集的阶数是指最小割集中含单元状态变量的个数 称为最小割集的阶数。
( X ) ( x , x , , x ) 1 2 n
(X) 0,表示系统失效
X 是 n 维向量
若 (X) 1 ,表示系统成功
故称 (X)为系统可靠的结构函数 。
② 系统失效的结构函数
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若 ( X ) ( x , x , , x ) 1 2 n
,表示第 i个部件失效; xi 1 i个部件成功。 xi 0,表示第
下面举例巩固以上最小路集和最小割集的概念。 例1 某一系统可靠性逻辑框图如下图所示,求其路集、
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割集,最小路集、最小割集及其阶数 。 解:(1) 路集和割集共有 23=8个。根据路集、最小路集及其
阶的定义和和逻辑框图: 1 3 2
图 例 1图
【 路集是指系统中所有以外单元均失效的情况下,子集中 所有单元工作时系统工作。最小路集(MPS)是指其中任何 一个单元失效时,都会引起系统失效。最小路集的阶数是指最 小路集中含单元状态变量的个数。】
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第八节 一般网络的可靠性模型
一般网络系统比前面讲的串联、并联、表决和储备系统 都要复杂,例如航天、航空、通信和计算机系统等。
解一般网络的方法:有状态枚举法(真值表法)、概率 图法、全概率分解法、不交最小路法、网络拓扑法和MonteGareo模拟法。 本节只介绍前四。主要讲全概率分解法和不交最小路法。