Формирование вероятностно-статистических моделей объектов эксплуатации летательных аппаратов

Содержание

Слайд 2

Исходные данные и порядок формирования вер.-стат. модели эксплуатации

Исходными данными для формирования вер.-стат.

Исходные данные и порядок формирования вер.-стат. модели эксплуатации Исходными данными для формирования
модели являются экспериментальные результаты исследований параметров компонент эксплуатации.
На основании исходных данных строится гистограмма распределений (плотности распределения или частости). По виду этой гистограммы выдвигается гипотеза о виде закона распределения исследуемого параметра. Эта гипотеза проверяется с помощью критерия согласия. При подтверждении гипотезы она принимается, а в случае отказа в подтверждении гипотезы - корректируется вер.-стат. модель.

Слайд 3

Законы распределения непрерывных случайных величин, используемые при формировании вер.-стат. моделей
В практике эксплуатации

Законы распределения непрерывных случайных величин, используемые при формировании вер.-стат. моделей В практике
АТ встречаются следующие непрерывные распределения вероятностей:
нормальное,
экспоненциальное,
Вейбулла,
гамма-распределение,
логарифмически-нормальное

Слайд 4

Ход работы

Получить исходные данные. Исходным материалом являются статистические данные, вариационный ряд -

Ход работы Получить исходные данные. Исходным материалом являются статистические данные, вариационный ряд
набор чисел в порядке возрастания
Выбрать математическую модель, которая наиболее полно соответствует вариационному ряду. Модель соответствует одному из распределения непрерывных случайных величин: нормальный, экспоненциальный или Вейбулла.

Слайд 5

Пример

Таблица исходных данных:

1. Сгруппируем статистические данные (из таблицы своего варианта) в интервалы.

Пример Таблица исходных данных: 1. Сгруппируем статистические данные (из таблицы своего варианта)
Длины интервала определяется формуле (6.1.1).

N = 30 - общее число значений случайной величины (число значений в таблице)

Найдем границы всех интервалов:
1-ый интервал – от 70 до 70+464=534
2-ой интервал – от 534 до 534+464=998
3-ий интервал – от 998 до 1463
4-ый интервал – от 1463 до 1927
5-ый интервал – от 1927 до 2392
6-ый интервал – от 2392 до 2856

Слайд 6

2. Посчитаем значение ni – количество чисел из таблицы, попавших в каждый

2. Посчитаем значение ni – количество чисел из таблицы, попавших в каждый
интервал.

1-ом интервале – ∆n1=10
2-ом интервале – ∆n2=8
3-ем интервале – ∆n3=6
4-ом интервале – ∆n4=4
5-ом интервале – ∆n5=1
6-ом интервале – ∆n6=1
1-ый интервал – от 70 до 534
2-ой интервал – от 534 до 998
3-ий интервал – от 998 до 1463
4-ый интервал – от 1463 до 1927
5-ый интервал – от 1927 до 2392
6-ый интервал – от 2392 до 2856

Слайд 7

1-ом интервале – ∆n1=10 f1=0,00071 P*1=0,3333
2-ом интервале – ∆n2=8 f2=0,00057 P*2=0,2666
3-ем интервале – ∆n3=6 f3=0,00043 P*3=0,2
4-ом интервале –

1-ом интервале – ∆n1=10 f1=0,00071 P*1=0,3333 2-ом интервале – ∆n2=8 f2=0,00057 P*2=0,2666
∆n4=4 f4=0,00028 P*4=0,1333
5-ом интервале – ∆n5=1 f5=0,000071 P*5=0,0333
6-ом интервале – ∆n6=1 f6=0,000071 P*6=0,0333

3. Значения статистической плотности распределения f*i в i-м интервале рассчитывается по формуле (6.1.2)

4. Значения частостей Pi* показывают вероятность нахождения случайной величины в каждом интервале (6.1.3).

Слайд 8

По значениям Pi* построим гистограмму частостей.

5. По виду гистограммы, сравнивая ее

По значениям Pi* построим гистограмму частостей. 5. По виду гистограммы, сравнивая ее
с графиками приведенными в таблице 2.1, делаем предположение о виде закона распределения (экспоненциальный закон, нормальный закон или Вейбулла).
Выбрав теоретическое выражение для вероятностно-статистической модели определим ее параметры.

Слайд 10

6. Определим математическое ожидание m (6.1.4), дисперсию (6.1.5)
и среднеквадратическое отклонение σ (6.1.6).

Где

6. Определим математическое ожидание m (6.1.4), дисперсию (6.1.5) и среднеквадратическое отклонение σ
Xi - расстояние от середины интервала до начала координат
X1=70+(464/2)=302 – расстояние от середины 1-го интервала до 0
Х2=534+(464/2)=766 - расстояние от середины 2-го интервала до 0
Х3=998+(464/2)=1231 - расстояние от середины 3-го интервала до 0
Х4=1463+(464/2)=1695 - расстояние от середины 4-го интервала до 0
Х5=1927+(464/2)=2160 - расстояние от середины 5-го интервала до 0
Х6=2392+(464/2)=2624 - расстояние от середины 6-го интервала до 0

Слайд 11

7. Определить параметры модели:
а) Экспоненциальный закон распределения - один параметр λ

б)

7. Определить параметры модели: а) Экспоненциальный закон распределения - один параметр λ
Нормальный закон распределения - два параметра: математическое ожидание m (6.1.5) и среднеквадратическое отклонение σ (6.1.6)

в) Распределение Вейбулла – два параметра: величины а и b (6.1.9, 6.1.10 и табл 6.1.1)

или

ν - коэффициент вариации = 0,65
Kb=0,897
Cb=0,574
b=1,6 a=1044

Слайд 12

Окончательное выражение
а) Экспоненциальный закон распределения
б) Нормальный закон распределения
в) Распределение Вейбулла

Окончательное выражение а) Экспоненциальный закон распределения б) Нормальный закон распределения в) Распределение Вейбулла

Слайд 13

Лабораторная работа №2 Проверка соответствия выбранной модели экспериментальным данным с помощью критериев согласия

Лабораторная работа №2 Проверка соответствия выбранной модели экспериментальным данным с помощью критериев

Проверяем соответствие выбранной модели экспериментальным данным.
1. Рассчитываем критерий Пирсона (критерий χ2расч.)по формуле (6.2.1) и сравниваем с значением χ2табл. (таблица 6.2.2).

Слайд 14

k, Δni ,N рассчитаны ранее;
Pi – вероятность попадания случайной величины в

k, Δni ,N рассчитаны ранее; Pi – вероятность попадания случайной величины в
i-й интервал в соответствии с теоретическим значением закона распределения выбранной модели (не путать со значением P*i из предыдущей лабораторной работы).

Слайд 15

а) Величина Pi при экспоненциальном распределении – формула (6.2.4)

P1=e-λX0- e-λX1= e -λ*70

а) Величина Pi при экспоненциальном распределении – формула (6.2.4) P1=e-λX0- e-λX1= e
- e -λ*534
P2=e-λX1- e-λX2= e -λ*534 - e -λ*998
P3=e-λX2- e-λX3= e -λ*998 - e -λ*1463
P4=e-λX3- e-λX4= e -λ*1463 - e -λ*1927
P5=e-λX4- e-λX5= e -λ*1927 - e -λ*2392
P6=e-λX5- e-λX6= e -λ*2392 - e -λ*2856

Xi и Xi+1 - нижняя и верхняя границы интервала разбиения (Л.Р. №1)

Слайд 16

б) Нормальное распределение – формула (6.2.2), величины F(xi+1) и F(xi) определяются с

б) Нормальное распределение – формула (6.2.2), величины F(xi+1) и F(xi) определяются с
помощью таблицы (таблица 6.2.1). Вход в таблицу производится по значению величины
Если x<, то S<0 и F(–x)=1–F(x), если S>0, то берется непосредственно табличное значение.

Xi и Xi+1 - нижняя и верхняя границы интервала разбиения (Л.Р. №1)

Слайд 17

в) Распределение Вейбула – формула (6.2.7) – в учебнике в формуле ошибка!

в) Распределение Вейбула – формула (6.2.7) – в учебнике в формуле ошибка!

2. Затем по таблице 6.2.2 необходимо определить значение число степеней свободы r рассчитываем как r=k–1–l.
а) Для экспоненциального закона распределения l = 1
б) Для нормального закона l = 2,
в) Для закона Вейбула l = 2
γ >0,7 Чем больше γ, тем лучше соответствует выбранная модель экспериментальным данным.

Xi и Xi+1 - нижняя и верхняя границы интервала разбиения (Л.Р. №1)

Имя файла: Формирование-вероятностно-статистических-моделей-объектов-эксплуатации-летательных-аппаратов.pptx
Количество просмотров: 29
Количество скачиваний: 0