系统可靠性模型建立
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系统可靠性设计中的可靠性建模案例分享(Ⅱ)
在现代科技领域中，系统可靠性设计是一个至关重要的课题。
无论是航空航天、汽车制造、电子产品还是工业自动化，系统的可靠性都是其核心竞争力之一。
而可靠性建模作为评估和改进系统可靠性的重要手段，对于各个领域的工程师们来说至关重要。
本文将通过几个实际案例分享系统可靠性设计中的可靠性建模应用，希望对读者有所启发和帮助。
案例一：航空发动机可靠性建模航空发动机作为飞机的动力源，其稳定可靠的性能直接关系到航空安全。
在航空发动机的可靠性建模中，经常会采用基于失效模式的可靠性分析方法。
首先，工程师们会对发动机的结构和工作原理进行深入理解，分析各种可能的失效模式及其可能导致的后果。
然后，通过统计学方法和可靠性理论，建立发动机失效模式的概率模型，进而评估发动机在特定工况下的可靠性水平，并提出相应的改进方案。
案例二：汽车ABS系统可靠性建模汽车ABS（防抱死制动系统）作为一项关乎车辆行驶安全的重要技术，其可靠性问题一直备受关注。
在对ABS系统的可靠性建模中，工程师们通常会采用故障树分析（FTA）的方法。
他们会对ABS系统的各个组成部分进行细致的分解，找出各个部分之间的逻辑关系，分析可能的故障模式及其概率。
通过故障树分析，工程师们能够清晰地了解ABS系统的可靠性瓶颈，有针对性地进行改进和优化。
案例三：电子产品可靠性建模随着电子产品在日常生活中的广泛应用，其可靠性问题也备受关注。
在电子产品的可靠性建模中，工程师们通常会采用加速寿命试验和可靠性增长模型等方法。
通过对电子产品的寿命特性进行全面的实验分析，建立起其失效概率随时间的变化规律。
同时，还可以通过对电子产品的工作环境和使用条件进行分析，建立相应的可靠性增长模型，预测产品在实际使用中的可靠性表现。
综上所述，系统可靠性设计中的可靠性建模是一个复杂而又关键的问题。
不同领域的工程师们在建模过程中会采用不同的方法和工具，但其核心目标都是希望通过建模分析，找出系统可能存在的风险和瓶颈，并提出相应的改进方案。
可靠性模型汇总
环境控 制系统
超高频 通信 雷达 甚高频 通信
武器控 制系统
大气数 据系统 备用 罗盘 固定 增稳
武器
机体
起落架
图3-5 F/A-18任务可靠性框图
2019/1/18 13
可靠性逻辑关系
K
双开关系统原理图
K1 K1 K2 K2
K
2
1
(a) 电路导通
(b)电路断开
双开关系统可靠性框图
2019/1/18 14
2019/产品的可靠性所建立的可靠性方 框图和数学模型。
方框：产品或功能 逻辑关系：功能布局 连线：系统功能流程的方向 无向的连线意味着是双向的。 节点（节点可以在需要时才加以标注） 输入节点：系统功能流程的起点 输出节点：系统功能流程的终点 中间节点
建立系统任务可靠性模型的程序
建模步骤 （1）确定任务和功能 （2）确定工作模式 （3）规定性能参数及范围 1、规定产 （4）确定物理界限与功能接口 品定义 （5）确定故障判据
功能分析 故障定义
时间及环境条件 （6）确定寿命剖面及任务剖面 分析 2.建立可靠 （7）明确建模任务并确定限制条件 性框图 （8）建立系统可靠性框图 3.确定数学 （9）确定未列入模型的单元 模型 （10）系统可靠性数学模型
不可修系统可靠性模型
虚单元 不含桥联的复杂系统任务可靠性模型 含桥联的复杂系统任务可靠性模型
建模实例：某卫星过渡轨道、同步及准同步轨道任务可靠性 系统任务可靠性建模的注意事项
2019/1/18
3
系统、单元——产品
系统
由相互作用和相互依赖的若干单元结合成的具有 特定功能的有机整体。 “系统”、“单元” 相对概念 可以是按产品层次划分：零部件、组件、 设备、分系统、系统、装备中任何相对的 两层 “系统”包含“单元”，其层次高于“单元”
基于FMEA的系统可靠性模型的构建
Ｖｏ． Ｎｏ２ ， ｅ ｔｍｂｅ ０１ ． １ ７， ．５ Ｓ ｐｅ ｒ２ １
基于 Ｆ Ａ 的系统可靠性模型 的构建 ＭＥ
贺 琳．强 慧 肖 华
（ 南华 大 学 数 理 学 院 ， 湖南 衡 阳 ４ １０ ） ２ ０ １
摘 要 ： 了能 对 安 全 系统 进 行 可 靠性 评 估 ， 用 Ｆ Ａ 定 性 分 析 安 全 系统 潜 在 的 各 种 故 障 模 式 、 因和 影 响 因 素 ， 建 立 系统 的故 为 采 ＭＥ 原 并 障 树 模 型 ． 解 系统 所 要 求的 可 靠 性 指 标 。 求
ｍ ｏ ｅ，ｃ ｕ ｅ ｎ ｆ ｅ ｃ ｓ ｂ ｉ ｈ ｕｔｔ ｅ ｍｏ ｅ ｆｔ ｅ ｓｆｔ ｓｅ ｔ ａｃ ｌｔ ｈ ｙ ｔｍ ｅｉｂｌ ｄ ｘ ｓ ｄ ｓ ａ ｓ ｓａ ｄ ｉｌ ｎ ｅ ， ｕ ｄ ｔ ｅ ｆ ｌ ｒ ｄ ｌ ａｅ ｓ ｔｍ ｏ ｃ ｕ ａｅ ｔ ｅｓ ｓ ｎｕ ｌ ａ ｅ ｏ ｈ ｙ ｙ ｌ ｅ ｒｌ ｉｔ ｉ ｅ ｅ． ａ ｉ ｎ ｙ
一
个 Ｆ Ａ是 针 对 系 统 内的 所 有 部 件 的 。系 统 的 覆 盖 范 围 必 须 确定 。对 于 控 制 系 统 和 安全 系统 ， 个 范 围通 常 包 括 过 程 通 道 、 ＭＥ 这
传 感 器 、 制 器 、 行 器 以 及 阀 门 。系 统 级别 的 Ｆ Ａ 是 一 个 重 要 的 定 性 分 析 过 程 。在 这 个 步 骤 中所 获得 信 息 的准 确 性 会 影 响模 型 控 执 ＭＥ 的 建 立 以 及 由 此 模 型 所 获 的 安 全性 和 可靠 性 指 标 。 考虑这样一个安全系统 ， 有一个压力开关 ， 它 两个 单板 控 制 器 ， 个 阀 门 所 构 成 。 当生 产 过 程 正 常 时 ， 力 很 低 ， 压 力 开 关 是 一 压 且 闭合 的（ 激励 状 态 ）控 制 器 使 输 出处 于激 励 状 态 ， 门是 关 闭 的 。 ， 阀 当压 力越 限 时 ， 关 打 开 （ 激 励 状 态 ） 控 制 器读 取压 力 开关 的 状 开 非 。
基于 Ｆ Ａ 的系统可靠性模型 的构建 ＭＥ
贺 琳．强 慧 肖 华
（ 南华 大 学 数 理 学 院 ， 湖南 衡 阳 ４ １０ ） ２ ０ １
摘 要 ： 了能 对 安 全 系统 进 行 可 靠性 评 估 ， 用 Ｆ Ａ 定 性 分 析 安 全 系统 潜 在 的 各 种 故 障 模 式 、 因和 影 响 因 素 ， 建 立 系统 的故 为 采 ＭＥ 原 并 障 树 模 型 ． 解 系统 所 要 求的 可 靠 性 指 标 。 求
ｍ ｏ ｅ，ｃ ｕ ｅ ｎ ｆ ｅ ｃ ｓ ｂ ｉ ｈ ｕｔｔ ｅ ｍｏ ｅ ｆｔ ｅ ｓｆｔ ｓｅ ｔ ａｃ ｌｔ ｈ ｙ ｔｍ ｅｉｂｌ ｄ ｘ ｓ ｄ ｓ ａ ｓ ｓａ ｄ ｉｌ ｎ ｅ ， ｕ ｄ ｔ ｅ ｆ ｌ ｒ ｄ ｌ ａｅ ｓ ｔｍ ｏ ｃ ｕ ａｅ ｔ ｅｓ ｓ ｎｕ ｌ ａ ｅ ｏ ｈ ｙ ｙ ｌ ｅ ｒｌ ｉｔ ｉ ｅ ｅ． ａ ｉ ｎ ｙ
一
个 Ｆ Ａ是 针 对 系 统 内的 所 有 部 件 的 。系 统 的 覆 盖 范 围 必 须 确定 。对 于 控 制 系 统 和 安全 系统 ， 个 范 围通 常 包 括 过 程 通 道 、 ＭＥ 这
传 感 器 、 制 器 、 行 器 以 及 阀 门 。系 统 级别 的 Ｆ Ａ 是 一 个 重 要 的 定 性 分 析 过 程 。在 这 个 步 骤 中所 获得 信 息 的准 确 性 会 影 响模 型 控 执 ＭＥ 的 建 立 以 及 由 此 模 型 所 获 的 安 全性 和 可靠 性 指 标 。 考虑这样一个安全系统 ， 有一个压力开关 ， 它 两个 单板 控 制 器 ， 个 阀 门 所 构 成 。 当生 产 过 程 正 常 时 ， 力 很 低 ， 压 力 开 关 是 一 压 且 闭合 的（ 激励 状 态 ）控 制 器 使 输 出处 于激 励 状 态 ， 门是 关 闭 的 。 ， 阀 当压 力越 限 时 ， 关 打 开 （ 激 励 状 态 ） 控 制 器读 取压 力 开关 的 状 开 非 。
可靠性基本概念、参数体系及模型建立
可靠性基本概念
寿命剖面与任务剖面
寿命剖面：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历 的全部事件和环境的时序描述
关键因素：事件、事件顺序、持续时间、环境和工作方式 包含一个或多个任务剖面，分为后勤和使用两个阶段 产品指标论证时就应提出
任务剖面：产品在规定任务这段时间内所经历的事件和环境的 时序描述
20
可靠性模型建立
基本可靠性模型和任务可靠性模型
正确区分系统原理图、功能框图、功能流程图和可靠性框图 正确建立系统基本可靠性模型和任务可靠性模型
基本可靠性模型：估计产品及其组成单元可能发生的故障引起的维修及保障 要求，全串联模型 任务可靠性模型：估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率，描述完 成任务过程中产品各单元的预定作用并度量工作有效性
可靠性建模方法
可靠性框图、网络可靠性模型 故障树模型、事件树模型 马尔科夫模型、Petri网模型、GO图模型 19
可靠性模型建立
可靠性框图模型
定义：为预计或估算产品的可靠性而建立的可靠性方框图和数学 模型 组成：代表产品或功能的方框、逻辑关系和连线、节点组成
节点：分为输入节点、输出节点和中间节点 输入节点：系统功能流程的起点 输出节点：系统功能流程的终点 连线：有向、无向，反映系统功能流程的方向，无向意即双向
n
RS = e
−λt
(1 +
RD λ t )
28
可靠性模型建立
典型可靠性模型
桥联系统：可靠性模型逻辑描述中出现了电路中桥式结构逻辑关 系，其数学模型较为复杂，不能建立通用的表达式 网络模型：从抽象的角度看，网络就是一个图，由一些节点及连 接节点的弧组成，应用图论理论进行分析
29
可靠性模型建立
系统可靠性模型
第二节 布尔代数，容斥原理和不交型 算法简介
► 二 容斥原理 ► 容斥原理是集合数学中的一个命题。从生
活中的实例可以知道，容斥原理算法，通俗 地说，就是一种加加减减，逐项逼近问题的 正确解答的算法。
► 为方便解决这类问题，我们介绍下容斥原 理公式
第二节 布尔代数，容斥原理和不交型 算法简介
► 1 集合相容和不相容 ► 若集合A与集合B有公共元素，则称为A与B
参照书中实例2－1，2－2
第二节 布尔代数，容斥原理和不交型 算法简介
► 三，不交型算法 ► 1 不交型布尔代数及其运算规则 ► 对于一般情况(若有n个变量)的不交并计
算公式如下：
► 同上述的集合代数及布尔代数一样，不交 型布尔代数也有以下规律及定理
第二节 布尔代数，容斥原理和不交型 算法简介
►
► 学习书中例子2-3
第四节 并联系统的可靠性模型
► 一个系统由n个单元A1，A2，…An组成，如 果只要有一个单元工作，系统就能工作，或 者说只有当所有单元都失效时，系统猜失效， 我们称为并联系统。
► 由于公式较多，所以希望认真看看书本内容 以及例子2－4
第五节 混联系统的可靠性模型
► 1 串并联系统（附加单元系统）
第八节 一般网络的可靠性模型
► 五 不交最小路集法 ► 不交最小路法，即是首先枚举任意网络的
所有最小路集，列出系统工作的最小路集表 达式，利用概率论和布尔代数有关公式求系 统的可靠度。 ► 见书中例2－11
第三章 可靠性预计和分配
► 第一节 可靠性预计概述 ► 第二节 元器件失效率的预计 ► 第三节 系统的可靠性预计 ► 第四节 可靠性分配
第四节 可靠性分配
► 一 串联系统的可靠性分配 ► 1 等分配法 ► 2 利用预计值的分配法 ► 3 阿林斯分配法 ► 4 代数分配法 ► 5 “努力最小算法”分配法
第三章 系统可靠性模型
令事件A为系统处于正常工作状态；事件 Ai(i=1,2…n)为单元处于正常的工作状态
对于串联系统：A=A1 A2 ... An
求系统可靠度：P(A) P(A1 ) P(A 2 ) ... P(A n ) P(A i )
i 1 n
即系统可靠度与单元可靠度的关系为：
R S (t) P(A) R1 (t) R 2 (t) ... R n (t) R i (t)
3. R12345678 t R12345 t R67 t R8 t
如何计算 （ ） , s ? s t
Rs t s t Rs t
s Rs t dt
0
2.串并联系统模型
特征：图2-7所示串—并联系统是由n个（列）子系统
i 1 n
4. 特例( 1)：假定各单元寿命服从指数分布，n 个单元失效
都属于偶然失效。令单元失效率为 （常数），单元可靠度为 i Ri (t ) e it .则：
n it n n it 系统可靠度RS (t ) e e i1 (令s i )
i 1
2.当阀1与阀2处于闭合状态时，不能截 流为系统失效，其中包括阀门泄露。
4.系统逻辑模型分类
分类依据：单元在系统中所处的状态及其对系统 的影响。
3.2 串联系统的可靠性模型
1.模型：一个系统由N个单元逻辑串联组成。
2.特点：任意一个单元失效则整个系统失效；
只有N个单元均正常工作系统才正常工作。
3.怎样求串联系统的可靠度
e
t
t 2
t
n 3时，可以自行推导
2 e t
6.推导n个相同单元并联情况
对于串联系统：A=A1 A2 ... An
求系统可靠度：P(A) P(A1 ) P(A 2 ) ... P(A n ) P(A i )
i 1 n
即系统可靠度与单元可靠度的关系为：
R S (t) P(A) R1 (t) R 2 (t) ... R n (t) R i (t)
3. R12345678 t R12345 t R67 t R8 t
如何计算 （ ） , s ? s t
Rs t s t Rs t
s Rs t dt
0
2.串并联系统模型
特征：图2-7所示串—并联系统是由n个（列）子系统
i 1 n
4. 特例( 1)：假定各单元寿命服从指数分布，n 个单元失效
都属于偶然失效。令单元失效率为 （常数），单元可靠度为 i Ri (t ) e it .则：
n it n n it 系统可靠度RS (t ) e e i1 (令s i )
i 1
2.当阀1与阀2处于闭合状态时，不能截 流为系统失效，其中包括阀门泄露。
4.系统逻辑模型分类
分类依据：单元在系统中所处的状态及其对系统 的影响。
3.2 串联系统的可靠性模型
1.模型：一个系统由N个单元逻辑串联组成。
2.特点：任意一个单元失效则整个系统失效；
只有N个单元均正常工作系统才正常工作。
3.怎样求串联系统的可靠度
e
t
t 2
t
n 3时，可以自行推导
2 e t
6.推导n个相同单元并联情况
chapter_3_系统可靠性模型建立_Lee
o 产品可以指任何层次。
10/16/2009 电子科技大学机械电子工程学院 yflee@ 4
U
ES TC
模型
o 原理图 n 反映了系统及其组成单元之间的物理上的连接与 组合关系 o 功能框图、功能流程图 n 反映了系统及其组成单元之间的功能关系 o 系统的原理图、功能框图和功能流程图是建立系统可 靠性模型的基础
功能分析 故障定义
时间及环境条件 分析 2.建立可靠 （7）明确建模任务并确定限制条件 性框图 （8）建立系统可靠性框图 （6）确定寿命剖面及任务剖面 3.确定数学 （9）确定未列入模型的单元 模型 （10）系统可靠性数学模型
10/16/2009 电子科技大学机械电子工程学院 yflee@ 15
10/16/2009
U
ES TC
电子科技大学机械电子工程学院 yflee@
9
任务可靠性模型
p 任务可靠性模型
n 用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概 率（在规定任务剖面中完成规定任务功能的能 力），描述完成任务过程中产品各单元的预定作 用，用以度量工作有效性的一种可靠性模型。 p 系统中储备单元越多，则其任务可靠性越高。
U
ES TC
系统功能分析
o 对系统的构成、原理、功能、接口等各方面深 入的分析是建立正确的系统任务可靠性模型的 前导。 o 前导工作的主要任务就是进行系统的功能分析
n n n n 功能的分解与分类 功能框图与功能流程图 时间分析 任务定义及故障判据
10/16/2009
U
ES TC
电子科技大学机械电子工程学院 yflee@
雷达
武器控 制系统
ES TC
塔康 系统 惯性 导航
武器
软件系统的可靠性建模与评估研究
软件系统的可靠性建模与评估研究在当今信息时代，各种软件系统已经成为人们生活和工作的重要组成部分。
然而，由于软件的复杂性和不断更新升级，软件系统发生故障并不罕见，给用户带来了不便和损失。
因此，研究软件系统的可靠性建模与评估具有十分重要的现实意义。
软件系统的可靠性建模是指在考虑到各种软件故障可能性的情况下，对软件系统进行数学或物理模型的建立，以便评估其故障率、维修率、失效模式等相关指标。
软件系统的可靠性评估则是根据实际测试数据或模拟数据，对模型进行参数估计和验证，从而得出软件系统的可靠性指标。
软件系统的可靠性建模和评估具有较高的难度和复杂性，需要考虑多个因素的影响。
以下是几个影响可靠性建模和评估的因素：1. 软件规模：软件规模越大，复杂度越高，可靠性建模和评估的难度也越大。
2. 软件结构：软件系统的结构对可靠性评估有显著影响。
如模块化结构和分层结构的软件系统往往较容易进行可靠性评估。
3. 软件复杂度：软件系统的复杂度包括代码结构复杂度和数据结构复杂度。
复杂的代码结构和数据结构往往会导致可靠性评估的困难。
4. 软件环境：软件运行的环境对可靠性评估也有较大影响。
例如，对于嵌入式软件系统而言，其环境会影响模型参数估计和预测的可靠性。
为了更好地进行软件系统的可靠性建模和评估，研究人员提出了各种方法和技术。
以下是几种常见的方法：1. 随机过程模型：随机过程模型是常用的可靠性建模方法，通过数学建模描述软件系统发生故障的过程，结合测试数据进行参数估计和预测。
2. 基于模型检测的方法：基于模型检测的方法通过对软件系统模型的形式化描述，检测其是否满足特定的性质。
该方法最大的优点是可以发现系统的死锁和冗余等缺陷。
3. 蒙特卡罗方法：蒙特卡罗方法通过随机模拟软件系统的运行过程，估计其可靠性指标。
该方法精度较高，但计算量较大。
除了上述方法外，还有多种方法可供选择，例如贝叶斯网络、神经网络、支持向量机等，研究人员可以根据实际情况选择最合适的方法。
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2020/5/22
可靠性设计
11
基本可靠性模型
基本可靠性模型
用以估计产品及其组成单元发生故障所引起的 维修及保障要求的可靠性模型。
全串联模型，即使存在冗余单元，都按串联处理。 故储备单元越多，系统的基本可靠性（无故障持续 时间和概率）越低。 度量使用费用。任一单元发生故障，都会引起维修 和保障要求。
模n 式
e e it
it
i 1
图3- 35行程开关i 1可靠性框图i 1
2020/5/22
可靠性设计
8
RBD和原理图的关系
原理图表示系统中各部分之间的物理关系， 而RBD表示系统中各部分之间的功能关系， 即用简明扼要的直观方法表现能使系统完 成任务的各种串—并—旁联方框的组合。 虽然根据原理图也可以绘制出可靠性逻辑 图，但并不能将它们二者等同起来。
2020/5/22
可靠性设计
9
RBD和原理图的关系
建立RBD时绝不能从结构和原理上判定系 统类型，而应从功能上研究系统类型。
下图所示的流体系统，从结构上看是由管道及 其上安装的两个阀门串联组成。为确定系统类 型，一定要分析系统的功能及其失效模式。
2个串联阀系统示意图
2020/5/22
可靠性设计
10
2020/5/22
可靠性设计
6
可靠性框图
系统可靠性（方）框图(Reliability Block Diagrams，简写RBD）
方框：产品或功能 逻辑关系：功能布局 连线：系统功能流程的方向
无向的连线意味着是双向的。
节点（节点可以在需要时才加以标注）
输入节点：系统功能流程的起点 输出节点：系统功能流程的终点 中间节点
2020/5/22
可靠性设计
14
F/A-18基本可靠性模型
发动机 1
发动机 2
燃油系 统
应急燃 油系统
液压泵 1
液压泵 2
液压飞 控系统
备用手 动系统
通用液 压系统
右
左
发电机 发电机
电力分 配网
环境控 制系统
应急电 力系统
超高频 通信
甚高频 通信
雷达
武器控 制系统
武器
塔康 系统
惯性 导航
备用 罗盘
5. 建模实例：某卫星过渡轨道、同步及准
同步轨道任务可靠性
6. 系统任务可靠性建模的注意事项
2020/5/22
可靠性设计
1
1. 可靠性模型概述
系统、单元和产品
系统
系统是由相互作用和相互依赖的若干单元结合 成的具有特定功能的有机整体。
“系统”、“单元”
相对概念——可以是按产品层次划分：零部件、组件、 设备、分系统、系统、装备中任何相对的两层 “系统”包含“单元”，其层次高于“单元”
内容提要-1
1. 可靠性模型概述
1.1 术语及定义 1.2 基本可靠性模型－任务可靠性模型 1.3 建模的程序
2. 系统功能分析 3. 典型的可靠性模型
2020/5/22
可靠性设计
0
内容提要-2
4. 不可修系统可靠性模型
4.1 虚单元 4.2 不含桥联的复杂系统任务可靠性模型 4.3 含桥联的复杂系统任务可靠性模型
产品可以指任何层次，也可视为系统或单 元。
2020/5/22
可靠性设计
3
描述系统的模型
原理图
反映了系统及其组成单元之间的物理上的连接 与组合关系。
功能框图、功能流程图
反映了系统及其组成单元之间的功能关系。
系统的原理图、功能框图和功能流程图是 建立系统可靠性模型的基础。 可靠性模型描述了系统及其组成单元之间 的故障逻辑关系。
2020/5/22
可靠性设计
13
基本可靠性模型－任务可靠性模型
在进行设计时，根据要求同时建立基本可靠性及 任务可靠性模型的目的在于，需要在人力、物力、 费用和任务之间进行权衡。 设计者的责任就是要在不同的设计方案中利用基 本可靠性及任务可靠性模型进行权衡，在一定的 条件下得到最合理的设计方案。 为正确地建立系统的任务可靠性模型，必须对系 统的构成、原理、功能、接口等各方面有深入的 理解。
RBD和原理图的关系
第一种情况，若单元1，2功能是相互独立的，只有每个 单元都实现自己的功能（开启），系统才能实现液体流 通的功能，若其中有一个单元功能失效，则系统功能就 失效，液体就被截流。 第二种情况，单元1，2功能至少有一个功能正常，系统 就能实现截流功能。只有当所有的单元功能都失效，系 统功能才失效。
大气数 据系统
固定 增稳
机体
起落架
自检
图3-4 F/A-18基本可靠性框图
2020/5/22
可靠性设计
15
F/A-18任务可靠性模型
发动机 1
发动机 2
燃油系 统
应急燃 油系统
液压泵 1
液压泵 2
液压飞 控系统
备用手 动系统
通用液 压系统
右 发电机
左 发电机
电力分 配网
应急电 力系统
环境控 制系统
2020/5/22
可靠性设计
12
任务可靠性模型
任务可靠性模型
用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能 的概率（在规定任务剖面中完成规定任务功能 的能力），描述完成任务过程中产品各单元的 预定作用，用以度量工作有效性的一种可靠性 模型。
系统中储备单元越多，则其任务可靠性越高。
注意事项
模型描述的是各单元之间的可靠性逻辑关系。
2020/5/22
可靠性设计
4
可靠性模型概念
建立系统可靠性模型的目的和用途在于定 量分配、估算和评估系统的可靠性。
根据系统特点，有多种可靠性建模方法 :
可靠性框图 网络可靠性模型 故障树模型 事件树模型 马尔可夫模型 Petri网模型 GO图模型
2020/5/22
可靠性设计
5
可靠性模型概念
可靠性模型建立于系统可靠性（方）框图，即为 预计或估算产品的可靠性所建立的可靠性方框图 和数学模型，也称可靠性逻辑框图及其数学模型。 了解系统中各个部分(或单元)的功能和它们相互 之间的联系以及对整个系统的作用和影响对建立 系统的可靠性数学模型、完成系统的可靠性设计、 分配和预测都具有重要意义。借助于可靠性框图 可以精确地表示出各个功能单元在系统中的作用 和相互之间的关系。
超高频 通信
甚高频 通信
雷达
武器控 制系统
武器
塔康 系统
惯性 导航
备用 罗盘
大气数 据系统
2020/5/22
可靠性设计
7
可靠性模型示例
可靠性框图
（收音机）1
1
1 天线
2
2 高频 放大
3
3
4
4
混频
振荡
5
5 中频 放大
6
2
6
7
检波
7 低频 放大
8
8 放音
9
9 电源
10
3
图3-2 收音机可靠性框图
1
2
3
4
4
可靠性（闭a数合）故学提障前模型
(b)不能 闭合故障
n
模式
பைடு நூலகம்
Rs (t)
n
Ri (t )