生产技术辅导：人机系统可靠性计算

【考试大纲要求】:
1。熟悉人机系统的可靠性计算；
2。掌握人机系统的可靠性设计原理。
[教材内容]:
四。人机系统的可靠性计算
(一)系统中人的可靠性计算
由于人机系统中人的可靠性的因素很多且具有随机性，所以人的可靠性是不稳定的。计算人的可靠性(定量计算)也非常困难。
1。人的基本可靠度
由于人的失误导致系统功能降低或失效时，人成功的概率称为人的基本可靠度，用r来表示，人在操作中的基本可靠度可以用下面的公式来表示:
r = A1A2A3 (4—10)
其中a1——输入可靠度，考虑到感知信号及其显著性，时有错误；
a2——判断的可靠性，考虑判断的失误；
a3——输出可靠性，指输出信息时运动器官的执行错误，如按错开关。
人的工作方式可以分为两种情况，一种是工作时间连续工作，一种是间歇工作。确定这两个运算符可靠性的方法如下所述。
(1)持续经营。在操作时间内连续监视和操纵的操作称为连续操作，如控制器连续观察仪表，连续调节流量；驾驶员持续观察线路并持续操纵方向盘等。
连续算子的基本可靠度可以表示为时间的函数如下:
R(t)= exp[∫0+∞L(t)dt](4—11)
R(t)—连续算子的基本可靠度；
T-连续工作时间；
L(t)-人在t时间内的错误率。
(2)间歇运行。在操作时间内不连续的观察和操作称为间歇操作。比如汽车司机观察车上的仪表，换挡，刹车等。间歇运行的可靠性一般用失败的动作次数来描述，其计算公式为:
R = L-P (n/n) (4-12)
其中n为总动作次数；
n——操作失败的次数；
p-概率符号。
2。人的操作可靠性
考虑外界环境因素的人的可靠性RH为:
RH = 1—BL & # 8226；b2 & # 8226b3 & # 8226b4 & # 8226Bs(1—r) (4—13)
其中B1为工作时间系数；
B2-运行频率系数；
B3-操作风险系数；
b4——工作的生理和心理条件系数；
b5-工作环境条件系数；
(1-r)-作业的基本失效概率或基本不可靠性。
r可从表4-4和公式(4-10)中找到。b1 ~ b5
(二)人机系统可靠性计算
人机系统组成的串联系统可表示为:
RS = RH & # 8226；RM (4—14)
其中Rs——是人机系统的可靠度；
RH-人为操作可靠性；
RM-机械设备的可靠性。
用并行的方法提高人机系统的可靠性。常见的并行方式有并行工作冗余方式和备份冗余方式。并行冗余法是一种并行系统，使用两个以上相同的单元同时完成同一系统任务，当一个单元出现故障时，其他单元仍能完成工作。冗余方式也是一种并联系统，配备两个以上相同的单元来完成同一个系统。它与并行工作冗余方法的不同之处在于，备份冗余方法具有备份单元，该备份单元仅在系统故障时被激活。