郑州航院---可靠性工程课程设计

1、郑州航空工业管理学院课程设计报告届专业班级课程名称可靠性工程课程设计题 目FTA 分析与可靠性增长分配姓 名学号指导教师职称二0 一五年六月五日课程设计任务书、设计题目基于电池续航寿命的手机通话系统 FTA分析与可靠性增长分配、设计依据1、智能手机平台总体结构图 2、基础数据：除了电池的续航可靠度未知之外，其它各组件的故障率均为0.001/h ； FTA分析的时间位置为t? l.96；：?;通话系统设计可靠度要求R(t)=0.95 ;手机各部件可靠性增长与投入成本之间的关系为Rie亠J),i =1,2,14，各部件参数见下表1 :表1各部件可靠性增长与投入成本之间的关系部件名称a部件名称a电池

2、0.94.0应用处理器0.62.0调谐&解调器0.63.0条件接收模块0.93.0存储器0.91.0蓝牙耳机0.91.0蓝牙/WIFI0.82.0LCD模 块0.62.0耳机0.91.0扬声器0.9；2.0音频解码器0.64.0射频&基带处理器模块0.63.0传声器0.91.0摄像头模块0.92.02、电池的续航可靠度根据个人收集的电池续航时间数据进行分析 和计算得到；3、可靠性数据分析步骤及要求，FTA分析步骤及要求，可靠性分配模型;4、可靠性数据及FTA分析案例，可靠性分配示例三、设计内容以智能手机通话系统为分析对象，根据实测数据，识别和检验手机 电池续航寿命分布；基于智能手机平台总体结构

3、图，建立手机通话系统 故障树，并根据已知和前述分析所得数据对故障树进行定性、定量分析;基于前述相关分析结果，根据通话系统设计可靠度要求，以及应用处理 器可靠性增长、电池续航寿命可靠性增长与成本的关系函数，基于最优 成本对通话系统的应用处理器和电池进行可靠性增长分配，并计算最优 成本值。2015年4月26日word资料序、课程设计简介 1一、课程设计的目的 1二、课程设计的内容 1三、课程设计的具体要求 2四、课程设计进度安排 2一、系统简介 31、智能手机系统功能的分析与介绍 32、系统部件构成 4二、手机电池续航可靠性分析 51、收集电池充电间隔时间 52、根据收集的数据识别电池续航寿命分布

4、 63、对电池续航寿命分布进行检验 74、计算电池相关时刻的可靠度 8三、手机通话系统的故障树分析 91、故障树的建立 92、故障树定性分析 103、故障树的定量分析 10四、通话系统的可靠性增长分配 111、建立系统设计可靠性与单元可靠性增长变量之间的关系函数 112、建立可靠性增长和成本关系函数123、可靠性增长分配和最优成本结果的计算 12五、总结 15参考文献 16基于电池续航寿命的手机通话系统FTA分析与可靠性增长分配学号： 120510115 姓名： 李盼云序、课程设计简介一、课程设计的目的通过这次课程设计，较好地掌握可靠性工程的相关理论与方法，能灵活应用可靠性工程理论知识和方法，

5、达到如下目的：（1）了解和掌握可靠性数据分析、FTA可靠性分配等可靠性工 程理论和方法；（2）培养分析问题和解决问题的实践能力；（3）对可靠性工程理论知识和方法与生产实践的结合有更深入的感性认识。二、课程设计的内容以智能手机通话系统为分析对象， 根据实测数据，识别和检验手 机电池续航寿命分布；基于智能手机平台总体结构图，建立手机通话 系统故障树，并根据已知和前述分析所得数据对故障树进行定性、定 量分析；基于前述相关分析结果，根据通话系统设计可靠度要求，以 及应用处理器可靠性增长、电池续航寿命可靠性增长与成本的关系函 数，基于最优成本对通话系统的应用处理器和电池进行可靠性增长分 配，并计算最优成

6、本值。三、课程设计的具体要求1. 收集手机电池充电间隔期数据（不低于 50个数据）；2. 根据收集数据识别手机电池续航寿命分布并进行假设检验；3. 根据手机平台总体结构对通话故障进行故障树分析，并基于已知和计算数据进行故障树的定性、定量分析；4. 根据系统可靠度设计要求及其它已知条件， 对应用处理器和电池进 行最优成本的可靠性增长分配分析，计算最优分配结果。四、课程设计进度安排1、每人单独1组，独自完成。2、时间和进度安排：时间为10-11周，共两周；第13周周日之前交于各自指导教师，由各指导教师安排答辩和评 分。系统简介1、智能手机系统功能的分析与介绍（1）人性化：可以根据个人需要扩展机器功

7、能。根据个人需要， 实时扩展机器内置功能，以及软件升级，智能识别软件兼容性，实现 了软件市场同步的人性化功能。（2）功能强大：扩展性能强，第三方软件支持多。（3）运行速度快：随着半导体业的发展，核心处理器（CPU发展 迅速，使智能手机在运行方面越来越极速。（4）具备无线接入互联网的能力：即需要支持 GSM网络下的GPRS 或者 CDM网络的 CDMA1或 3G（ WCDMA CDMA-2000 TD-CDMA 网络，甚 至 4G（ HSPA+ FDD-LTE TDD-LTE。（5）具有PDA的功能：包括PIM （个人信息管理）、日程记事、 任务安排、多媒体应用、浏览网页。（6）具有开放性的操作

8、系统：拥有独立的核心处理器（ CPU和 内存，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩 展。2、系统部件构成智能手机系统部件的构成如下图1-1所示:图1-1智能手机平台总体结构二、手机电池续航可靠性分析1、收集电池充电间隔时间智能手机电池充电间隔时间的数据收集如下表2-1所示:表2-1电池充电间隔时间AEC1曰期手机亢电时刻手机电池亢电间隔期数22015/3/2317: 1532O1S/3/2420: 5327- 6342015/3/25S:341?:569” 81 1, 3752O1S/3/2612:2722:0412- 289. 6262015/3/2716: 4=618.

9、772O15/S/2823 :3O7. 7382015/3/2914: 0214. 539201S/3/3012 : 381 6： 3122. E工 881O2015/3/3112:2723:3019. 9311. 6丄丄2015/4/112: 201S. 83122015/4/212: 4=221 : 1712. 379. 08132015/4/315: 4718142O1S/4/418:242呂&2152015/4：/&20 : 1825- 9162015/4/621 : 1724, SS172015/4/T13: 3716. 33182015/4/813:0919:2923. 534.

10、S3192015/4/916:1722:1020. 635L S8202015/4：/1014:231 白.22Z12O1S/4/1121 :5931- 6222O15/4/1Z22: 1824 32232O15/4/1S13:4021:3115. 377. 5824=2015/4/1413:2220=3115. 85J 15252015/4/1516, &226201S/4/16S:0721 :1319. 7812- 1Q冇2O15/i/1712: 1425.丄了282O15/1/1S20 : 4=132. 74292015/4/1919: 1622. 5830201tj/4/2014 :

11、5919. 7312015/4/216:32LS:43LS. 579. 18322015/4：/2210:4319332015/4/2320:1533. 53342015/4/2413 ;0921, 932015/4/2513:41S. 5336201574/2622 : 473；. 1 72015/4/2712:5014. 053820151/4/2323: 0734, 2S392015/4/2915:2416. 28402015/4/3014=:5O23. =fRi1=1（i=1,2,3 ,，10）约束条件下，求使2f（x）=1=1为最小的问题，n=2。弓I入拉格朗日乘子 错误！未找到引用

12、源。，构 造拉格朗日函数为：LOU) = f(X) - AAOO =一驱 - H 对i=li=l将错误！未找到引用源。代入上式，并用变量R代替X得2L(RA)=厲-ln(l- RJ 临-MR厂 R&)1=1解方程组错误！未找到引用源f11X 二一,阴(1-RJ一 R円(i-Rj RS =12将已知数据代入上式得将上式输入Matlab软件中如下图4-1所示:图4-1解方程组Matlab软件输出的结果为：错误！未找到引用源。R 1=0.9796 R2=0.9698其中x代表R,错误！未找到引用源。y代表R将其代入可靠性关系成本将其输入Matlab软件中如下图4-2所示:同 Editor - Dwo

13、rkVUntitled.iri图4-2解方程组Matlab软件输出的结果为：X 1=8.3247X2=7.8222故最小总成本为：X= Xi+ X 2=8.3247+7.8222=16.1469五、总结通过这次课程设计，我了解和掌握了可靠性数据分析、FTA可靠性分配等可靠性工程理论和方法；并且培养分析问题和解决问题的 实践能力；此外，也对可靠性工程理论知识和方法与生产实践的结 合有更深入的感性认识。本次课程设计主要内容是：以智能手机通话系统为分析对象， 根据实测数据，识别和检验手机电池续航寿命分布； 基于智能手机平 台总体结构图，建立手机通话系统故障树，并根据已知和前述分析所 得数据对故障树进

14、行定性、定量分析；基于前述相关分析结果，根据 通话系统设计可靠度要求，以及应用处理器可靠性增长、电池续航寿 命可靠性增长与成本的关系函数，基于最优成本对通话系统的应用处 理器和电池进行可靠性增长分配，并计算最优成本值。在这次课程设计过程中，整个过程进行的并不是那么顺利， 很多 次都不知道如何进行下去，但是我通过与同学之间的不断交流， 最终 把困难都一一克服了，这让我深刻的体会到了相互交流的重要性。 这 不仅锻炼了我的沟通能力，而且还进一步增进了同学之间的友谊。 此 外，我还学会了把Matlab和visio软件知识运用到本次课程设计中， 实现了知识的融会贯通。最重要的是，通过这次课程设计，我了解和 掌握了可靠性数据分析、FTA可靠性分配等可靠性工程理论和方法， 并且培养分析问题和解决问题的实践能力，也对可靠性工程理论知识 和方法与生产实践的结合有更深入的感性认识。整个课程设计过程虽 然有些磕磕绊绊，但是我感到很充实快乐。参考文献1 张公绪，孙静新编质量管理学M.北京：高等