رابطه (۴-۷):
به منظور تعیین Pi(t) از معادلات دیفرانسیلی که معادلات انتقال حالت نامیده میشوند، استفاده می شود. معمولاً معادلات انتقال حالت به شکل ماتریس ارائه میشوند. در ماتریس M که ماتریس انتقال نامیده می شود، مؤلفهی mij، نرخ انتقال بین حالت i و j است. در این ماتریس ایندکس i برای شمارهگذاری ستونهای ماتریس و از ایندکس j برای شمارهگذاری سطرها استفاده می شود. ساختار ماتریس M به شرح زیر است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
در ماتریس فوق، k تعداد حالات در نمودار انتقال حالت است. در حالت طبیعی در آنالیز قابلیت اطمینان و دسترسپذیری، فرض می شود که مؤلفه ها در یکی از دو حالت عملیاتی یا شکست[۷۹] قرار دارند. یعنی اگر یک سیستم شامل n مؤلفه باشد آنگاه است. اما در آنالیز ایمنی، مؤلفه های سیستم میتوانند در یکی از سه حالت عملیاتی، شکست ایمن و شکست غیر ایمن قرار بگیرند، لذا است.
در ماتریس انتقال، مجموع عناصر هر ستون باید برابر با صفر شود. برای رسیدن به هدف فوق، در هر ستون برای حالتی که i=j است، mij را بگونهای مقدار دهی میکنیم که حاصل جمع ستون مورد نظر صفر شود.
برای مثال نمودار انتقال حالت یک سیستم تک مؤلفهای که شامل دو حالت عملیاتی (وضعیت ۱) و حالت شکست (وضعیت ۲) است به صورت زیر میباشد. لازم به ذکر است که λ نرخ خرابی است.
شکل ۴-۱: دیاگرام انتقال حالت یک سیستم تک مؤلفهای
ماتریس انتقال برای دیاگرام بالا به شکل زیر میباشد.
توضیح ماتریس M بدین شرح میباشد که نرخ انتقال بین وضعیتهای یک و دو برابر λ است، بنابراین m12=λ ؛ با توجه به اینکه جمع هر ستون باید صفر شود پس میباشد.
همچنین میتوان معادلات انتقال حالت را بصورت زیر از ماتریسهای انتقال حالت استخراج کرد.
رابطه (۴-۸):
ادامه کار بدین صورت است که با حل معادلات انتقال حالت، Pi(t)ها مشخص میشوند. سپس قابلیت اطمینان، دسترسپذیری و ایمنی میتوانند بوسیلهی محاسبهی مجموع تمام حالات عملیاتی محاسبه شوند.
ارزیابی قابلیت اطمینان در سیستمهای standby: در این سیستمها فرض بر این است که مؤلفهی افزونه، نمیتواند در حالت standby خراب شود. شکل ۴-۱ یک سیستم standby را نشان میدهد که در آن ماژول ۱ اصلی و ماژول ۲ در حالت standby است.
شکل ۴-۲: یک سیستم standby با یک مؤلفهی افزونه
همچنین وضعیتهای مختلف سیستم به شرح زیر است. فرض بر این است که اگر مؤلفهی افزونه در حالت standby باشد، نمیتواند خراب شود یعنی وضعیت(O,F) اصلاً رخ نمیدهد.
شماره حالت | ۲ | ۱ مؤلفه ها |
۱ | O | O |
۲ | O | F |
۳ | F | F |
دیاگرام انتقال حالت سیستم نیز در شکل ۴-۲مشخص میباشد.
شکل ۴-۳: دیاگرام انتقال حالت یک سیستم standby با یک مؤلفهی افزونه
زمانی که مؤلفهی اصلی خراب می شود، یک انتقال از حالت ۱ به حالت ۲ رخ میدهد. اگر سیستم در حالت ۲ باشد و مؤلفهی standby آن خراب شود، آنگاه یک انتقال از حالت ۲ به حالت ۳ رخ میدهد. بنابراین حالتهای ۱ و ۲ حالات عملیاتی میباشند، این در حالیست که حالت ۳ به دلیل معیوب بودن هر دو مؤلفه، حالت شکست سیستم است. با توجه به مطالب بیان شده، معادلات انتقال حالت به شرح زیر است.
رابطه (۴-۹):