unit Unit1;

interface

uses
  Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
  Dialogs, Menus, ComCtrls, StdCtrls, ExtCtrls, TeeProcs, TeEngine, Chart,
  TabNotBk, Math, Series, Buttons, GanttCh;

type

  pointType=record
    tk: real;        //время конца текущего участка моделирования
    work: boolean;   //признак работоспособности элемента
  end;

  TFMain = class(TForm)
    MainMenu: TMainMenu;
    N1: TMenuItem;
    N2: TMenuItem;
    N3: TMenuItem;
    N4: TMenuItem;
    N5: TMenuItem;
    StatusBar: TStatusBar;
    GroupBox1: TGroupBox;
    GroupBox2: TGroupBox;
    GroupBox3: TGroupBox;
    Button1: TButton;
    Button2: TButton;
    TabbedNotebook: TTabbedNotebook;
    ChartGen: TChart;
    Series1: TBarSeries;
    Series2: TBarSeries;
    Series3: TBarSeries;
    ChartEl: TChart;
    Series4: TGanttSeries;
    ChartSys: TChart;
    Series5: TGanttSeries;
    LabeledEdit1: TLabeledEdit;
    LabeledEdit2: TLabeledEdit;
    LabeledEdit3: TLabeledEdit;
    LabeledEdit4: TLabeledEdit;
    LabeledEdit5: TLabeledEdit;
    LabeledEdit6: TLabeledEdit;
    Memo1: TMemo;
    Chart1: TChart;
    Chart2: TChart;
    Series6: TBarSeries;
    Series7: TBarSeries;
    Image1: TImage;
    procedure N2Click(Sender: TObject);
    procedure N1Click(Sender: TObject);
    procedure Button2Click(Sender: TObject);
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure SystemOutput(p: array of pointType);    //вывод
    procedure Input;              //ввод исходных данных
    procedure N4Click(Sender: TObject);
    procedure N5Click(Sender: TObject);
  private
  public
  end;

  function RandE(r,n: real): real;      //Экспоненциальный закон
  function RandV(r,t,v: real): real;    //Закон Вейбулла
  function LogicF: boolean;             //логическая функция работоспособности
  function MinEl: integer;              //индекс минимального элемента на шаге
  function TheEnd: boolean;             //условие выхода из цикла
  procedure Test(Chart: Tchart);        //тест генераторов
  procedure Create_pSys;                //создание массива системы

const
  testnum=50;     // кол-во тестовых значений
  elnum=3;       // кол-во элементов

var
  FMain: TFMain;
  v,T1,T,sigma,n,Tm: real;
  pEl: array[1..elnum] of pointType;   // массив времен элементов
  pSys0: array of pointType; // массив времен системы по участкам
  pSys: array of pointType;  // массив времен системы
  t_na: array of real;       // массив времен восстановления системы
  t_av: array of real;       // массив времен отказа системы
  crash: integer;            // количество отказов системы
  srto: real;                // средняя наработка на отказ
  srtv: real;                // среднее время восстановления
  Kg: real;

implementation

{$R *.dfm}

{------------------------------------------------------
ФУНКЦИИ
-------------------------------------------------------}

function RandE(r,n: real): real;
begin
   result:=-(1/n)*ln(r);
end;

function RandV(r,t,v: real): real;
begin
   result:=Power((-t*ln(r)),1/v);
end;

//закон Гаусса стандартный, в модуле Math

function LogicF: boolean;
begin
   result:=(pEl[1].work and pEl[2].work) or
           (pEl[1].work and pEl[3].work) or
           (pEl[2].work and pEl[3].work);
end;

function MinEl: integer;
var i,imin: byte;
    max: real;
Begin
  imin:=0;
  max:=10e38;
  for i:=1 to elnum do
   if pEl[i].tk<max then
    Begin
      imin:=i;
      max:=pEl[i].tk;
    end;
  result:=imin;
end;

function TheEnd: boolean;
var finish: boolean;
begin
  finish:=false;
  if (pEl[1].tk=Tm) and (pEl[2].tk=Tm) and (pEl[3].tk=Tm) then finish:=true;
  result:=finish;   //все элементы достигли вермени Tm
end;

{------------------------------------------------------
ПРОЦЕДУРЫ
-------------------------------------------------------}

procedure Test(Chart: Tchart);
var i: byte;
begin
   Randomize;                  //запуск генератора
   FMain.Input;                //ввод исходных данных
   Chart.Series[0].Clear;
   Chart.Series[1].Clear;
   Chart.Series[2].Clear;
   for i:=0 to testnum-1 do
      begin
         Chart.Series[0].AddXY(i,RandE(random,n));
         Chart.Series[1].AddXY(i,RandG(T,sigma));
         Chart.Series[2].AddXY(i,RandV(random,T1,v));
      end;
end;

procedure Create_pSys;
var i,k: integer;
begin
   k:=0;
   for i:=0 to high(pSys0) do
      if pSys0[i].work<>pSys0[i+1].work then
         begin
            SetLength(pSys,k+1);
            pSys[k].work:=pSys0[i].work;
            pSys[k].tk:=pSys0[i].tk;
            inc(k);
         end;
end;

procedure TFMain.Input;
var c: integer;
begin
   Val(LabeledEdit1.Text,v,c);
   Val(LabeledEdit2.Text,T1,c);
   Val(LabeledEdit3.Text,T,c);
   Val(LabeledEdit4.Text,sigma,c);
   Val(LabeledEdit5.Text,n,c);
   Val(LabeledEdit6.Text,Tm,c);
end;

procedure TFMain.SystemOutput(p: array of pointType);
var i,i_na,i_av: integer;
begin
   crash:=0;   i_na:=0;   i_av:=0;   srto:=0;   srtv:=0;
   Memo1.Lines.Add('');
//вывод отказов
   for i:=0 to high(p) do if not p[i].work then inc(crash);
   if crash=0 then Memo1.Lines.Add(' Отказов в системе нет!')
   else
      begin
         crash:=0;
         for i:=0 to high(p) do if not p[i].work then
            begin
               inc(crash);
               Memo1.Lines.Add(' Отказ №'+ IntToStr(crash)+
               ' произойдет при t='+FloatToStrF(p[i-1].tk,ffFixed,6,1)+' ч.');
            end;
         Memo1.Lines.Add('');
         Memo1.Lines.Add(' Всего отказов: '+IntToStr(crash));
      end;
   Memo1.Lines.Add('');
//вывод диаграммы системы
   Series5.AddGanttColor(0,p[high(p)].tk,1,'',clGreen);
   for i:=1 to high(p) do if not (p[i].work) then
      Series5.AddGanttColor(p[i-1].tk,p[i].tk,1,'',clRed);
   for i:=0 to high(p) do
      if (p[i].work) then     //вывод времен отказа
         begin
            SetLength(t_av,i_av+1);
            t_av[i_av]:=p[i].tk-p[i-1].tk;
            Series6.AddXY(i_av+1,t_av[i_av],'',clGreen);
            srto:=srto+t_av[i_av];
            inc(i_av);
         end
      else                    //вывод времен восстановления
         begin
            SetLength(t_na,i_na+1);
            t_na[i_na]:=p[i].tk-p[i-1].tk;
            Series7.AddXY(i_na+1,t_na[i_na],'',clRed);
            srtv:=srtv+t_na[i_na];
            inc(i_na);
         end;
//подсчет итоговых значений
   if crash<>0 then        {если отказы есть}
      begin
         srto:=srto/(i_av);
         srtv:=srtv/(i_na);
         Kg:=srto/(srto+srtv);
         Memo1.Lines.Add(' Средняя наработка на отказ: '+
                   FloatToStrF(srto,ffFixed,6,1)+' ч.');
         Memo1.Lines.Add(' Среднее время восстановления: '+
                   FloatToStrF(srtv,ffFixed,6,1)+' ч.');
         Memo1.Lines.Add(' Коэффициент готовности: '+
                   FloatToStrF(Kg,ffFixed,6,6));
      end
   else                       {если отказов нет}
      begin
         Memo1.Lines.Add(' Средняя наработка на отказ: '+
                   FloatToStrF(srto,ffFixed,6,1)+' ч.');
         Memo1.Lines.Add(' Среднее время восстановления: '+
                   FloatToStrF(srtv,ffFixed,6,1)+' ч.');
         Kg:=1;
         Memo1.Lines.Add(' Коэффициент готовности: '+
                   FloatToStrF(Kg,ffFixed,1,0));
      end;
end;


{------------------------------------------------------
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ
-------------------------------------------------------}
procedure TFMain.N1Click(Sender: TObject);
begin
    ShowMessage('Автор: Смирнов Сергей (ИУ2-103) 2005 г.');
end;

procedure TFMain.N2Click(Sender: TObject);
begin
   FMain.Close;      //выход из программы
end;

procedure TFMain.N4Click(Sender: TObject);
begin           // Вариант №21
   LabeledEdit1.Text:='1.2';
   LabeledEdit2.Text:='10000';
   LabeledEdit3.Text:='10000';
   LabeledEdit4.Text:='2000';
   LabeledEdit5.Text:='0.015';
   LabeledEdit6.Text:='100000';
end;

procedure TFMain.N5Click(Sender: TObject);
begin           //значпения для отладки
   LabeledEdit1.Text:='1.0';
   LabeledEdit2.Text:='10000';
   LabeledEdit3.Text:='10000';
   LabeledEdit4.Text:='5000';
   LabeledEdit5.Text:='0.0001';
   LabeledEdit6.Text:='30000';
end;

//запуск тестовой процедуры
procedure TFMain.Button2Click(Sender: TObject);
begin
   TabbedNotebook.ActivePage:='Тест генераторов';
   ChartGen.Repaint;
   Test(ChartGen);
end;

{------------------------------------------------------
ЗАПУСК СЧЕТА
-------------------------------------------------------}
procedure TFMain.Button1Click(Sender: TObject);
var i,j,k: integer;
    tmp: real;
begin
   Finalize(pSys0);   Finalize(pSys);
   Randomize;        //запуск генератора
   Series1.Clear; Series2.Clear; Series3.Clear; Series4.Clear;
   Series5.Clear; Series6.Clear; Series7.Clear; Memo1.Clear;
   TabbedNotebook.ActivePage:='Работа элементов';
   Input;                      //ввод исходных данных
   tmp:=0;
   for i:=1 to elnum do
      begin
        pEl[i].work:=true;     {от нуля времени все элементы работают}
        case i of              {генерируем длительности}
           1,2: tmp:=RandV(random,T1,v);
           3:   tmp:=RandG(T,sigma);
        end;
        if tmp<Tm then pEl[i].tk:=tmp else pEl[i].tk:=Tm;
        Series4.AddGanttColor(0,pEl[i].tk,i,IntToStr(i),clGreen);
      end;
      k:=0;
   while not(TheEnd) do
   begin
      j:=MinEl;   SetLength(pSys0,k+1);
      pSys0[k].work:=LogicF;          {признак работы системы}
      pSys0[k].tk:=pEl[j].tk;         {длительность работы/неработы системы}
      pEl[j].work:=not pEl[j].work;   {минимальный элемент изменил состояние}
      inc(k);
      if not pEl[j].work then tmp:=RandE(random,n)
      else
         case j of
            1,2: tmp:=RandV(random,T1,v);
            3:   tmp:=RandG(T,sigma);
         end;
      if pEl[j].tk+tmp>Tm then
         if pEl[j].work then
            begin
               Series4.AddGanttColor(pEl[j].tk,Tm,j,IntToStr(j),clGreen);
               pEl[j].tk:=Tm;
            end
         else pEl[j].tk:=Tm
      else
         if pEl[j].work then
            begin
               pEl[j].tk:=pEl[j].tk+tmp;
               Series4.AddGanttColor(pEl[j].tk-tmp,pEl[j].tk,j,IntToStr(j),
               clGreen);
            end
         else pEl[j].tk:=pEl[j].tk+tmp;
   end;
   j:=MinEl;   SetLength(pSys0,k+1);
   pSys0[k].work:=LogicF;          {признак работы системы}
   pSys0[k].tk:=pEl[j].tk;         {длительность работы/неработы системы}
   Create_pSys;                    {создаем массив системы}
   SystemOutput(pSys);             {выводим диаграмму системы}
   Finalize(pSys0);   Finalize(pSys);
end;

end.