Для цитирования:
Larkin E. V., Akimenko T. A., Bogomolov A. V. Modeling the reliability of the onboard equipment of a mobile robot [Ларкин Е. В., Акименко Т. А., Богомолов А. В. Моделирование надежности бортового оборудования мобильного робота] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Математика. Механика. Информатика. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 390-399. DOI: 10.18500/1816-9791-2021-21-3-390-399, EDN: GUSCGX
Modeling the reliability of the onboard equipment of a mobile robot
[Моделирование надежности бортового оборудования мобильного робота]
Исследованы мобильные роботы со сложным бортовым оборудованием. Показано, что бортовое оборудование для обеспечения требуемых параметров надежности должно обладать отказоустойчивыми свойствами, а для проектирования такого оборудования необходима адекватная модель оценивания его надежности. Рассмотрен подход, связанный с созданием модели, основанной на теории параллельных полумарковских процессов. На первом этапе моделирования определяется срок службы единственного блока в сложном цикле устранения неисправностей. Получены зависимости для расчета временных интервалов и вероятностей блуждания по обычным полумарковским процессам для общего случая. На втором этапе обычные процессы включаются в параллельный, который имитирует срок службы оборудования в целом. Для упрощения расчетов предложена цифровая модель неисправностей с использованием процедуры построения гистограмм. Показано, что количество выборок позволяет контролировать как точность, так и вычислительную сложность процедуры расчета параметров надежности.
- Tzafestas S. G. Introduction to Mobile Robot Control. Elsevier, 2014. 750 p. https://doi.org/10.1016/C2013-0-01365-5
- Landau I. D., Zito G. Digital Control Systems: Design, Identification and Implementation. Springer-Verlag London, 2006. 484 p. https://doi.org/10.1007/978-1-84628-056-6
- Astr om J., Wittenmark B. Computer-Controlled Systems: Theory and Design. (Dover Books on Electrical Engineering). Third Edition. Dover Publ., 2011. 576 p.
- Rousand M. Reliability of Safety-Critical Systems: Theory and Applications. John Wiley & Sons, 2014. 466 p.
- Sanchez-Silva M., Klutke G.-A. Reliability and Life-Cycle Analysis of Deteriorating Systems. (Springer Series in Reliability Engineering). Switzerland, Springer International Publishing, 2016. 356 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-20946-3
- O’Conner P., Kleyner A. Practical Reliability Engineering. John Willey & Sons, 2012. 512 p.
- Koren I., Krishna C. Fault Tolerant Systems. San Francisco, CA, Morgan Kaufmann Publ., 2007. 400 p.
- Dubrova E. Fault-Tolerant Design. Springer-Verlag New York, Springer Science+Business Media New York. 2013. 185 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-2113-9
- Zhang Y., Jiang J. Bibliographical review on reconfigurable fault-tolerant control systems. Annual Reviews in Control, 2008, vol. 32, iss. 2, pp. 229–252. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2008.03.008
- Bielecki T. R., Jakubowski J., Nieweglowski M. Conditional Markov chains: Properties, construction and structured dependence. Stochastic Processes and their Applications, 2017, vol. 127, iss. 4, pp. 1125–1170. https://doi.org/10.1016/j.spa.2016.07.010
- Ching W. K., Huang X., Ng M. K., Siu T. K. Markov Chains: Models, Algorithms and Applications. (International Series in Operations Research & Management Science, vol. 189). Springer Science+Business Media New York, 2013. 241 p.
- Howard R. A. Dynamic Probabilistic Systems. Vol. 1: Markov Models. (Dover Books on Mathematics). Dover Publ., 2007. 608 p.
- Howard R. A. Dynamic Probabilistic Systems. Vol. II: Semi-Markov and Decision Processes. (Dover Books on Mathematics). Dover Publ., 2007. 576 p.
- Janssen J., Manca R. Applied Semi-Markov Processes. Springer US, 2006. 310 p. https://doi.org/10.1007/0-387-29548-8
- Larkin E., Ivutin A., Malikov A. Petri-Markov model of fault-tolerant computer systems. 2017 4th International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT), 2017, pp. 0416–0420. https://doi.org/10.1109/CoDIT.2017.8102627
- Naess A., Leira B. J., Batsevich O. System reliability analysis by enhanced Monte Carlo simulation. Structural Safety, 2009, vol. 31, iss. 5, pp. 349–355. https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2009.02.004
- Sudret B. Global sensitivity analysis using polinomial chaos expansion. Reliability Engineering & System Safety, 2009, vol. 93, iss. 7, pp. 964–979. https://doi.org/10.1016/j.ress.2007.04.002
- Zaghami S. A., Gunavan I., Shultmann F. Exact reliability evaluation of infrastructure networks using draph theory. Quality and Reliability Engineering International, 2020, vol. 36, iss. 2, pp. 498–510. https://doi.org/10.1002/qre.2574
- Finkelstain M. Failure Rate Modelling for Reliability and Risk. (Springer Series in Reliability Engineering). London, Springer, 2008. 290 p. https://doi.org/10.1007/978-1-84800- 986-8
- Ivutin A. N., Larkin E. V. Simulation of concurrent games. Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, 2015, vol. 8, no. 2, pp. 43–54. https://doi.org/10.14529/mmp150204
- Larkin E. V., Ivutin A. N. “Сoncurrency” in M-L-parallel semi-Markov process. MATEC Web of Conferences, 2017, vol. 108, article ID 05003. https://doi.org/10.1051/matecconf/ 201710805003
- Petersen P. Linear Algebra. (Undergraduate Texts in Mathematics). New York, SpringerVerlag, 2012. 390 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3612-6
- Bauer H. Probability Theory. Berlin, New York, de Gruyter Publ., 1996. 540 p.
- 1352 просмотра