基于隨機(jī)故障序列的系統(tǒng)動態(tài)可靠性建模及仿真研究.pdf

1、隨著功能和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，制造系統(tǒng)表現(xiàn)出非單調(diào)性、多態(tài)性、相關(guān)性和動態(tài)性等特征。這些特征使得系統(tǒng)可靠性分析變得困難，傳統(tǒng)靜態(tài)可靠性分析方法已難以有效地描述具有相依性、狀態(tài)依賴性等特點(diǎn)的系統(tǒng)，使得分析結(jié)果與工程實(shí)際存在偏差，難以滿足高度復(fù)雜的現(xiàn)代系統(tǒng)可靠性分析的需求。動態(tài)可靠性是對傳統(tǒng)可靠性分析方法的擴(kuò)充，它認(rèn)為系統(tǒng)可靠性不僅與系統(tǒng)部件的故障狀態(tài)有關(guān)，還取決于零部件的故障時(shí)間和順序。 本文從隨機(jī)故障序列的角度研究系統(tǒng)動態(tài)可靠性問題，

2、主要工作內(nèi)容如下： (1).在評述動態(tài)可靠性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，引入隨機(jī)故障序列的概念?；陔S機(jī)過程理論，給出隨機(jī)故障序列的形式化定義，采用故障序列形式化描述動態(tài)系統(tǒng)的故障模式。 (2).分析和比較幾種隨機(jī)故障序列建模方法，包括動態(tài)故障樹、GO法、馬爾柯夫模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及Petri網(wǎng)模型等，分析每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，為后文基于Petri網(wǎng)理論的隨機(jī)故障序列分析做出鋪墊。 (3).采用馬爾柯夫過程理論建立串聯(lián)、并

3、聯(lián)等基本系統(tǒng)的隨機(jī)故障序列分析模型，考慮可修復(fù)和不可修復(fù)等情況，推導(dǎo)出各種條件下系統(tǒng)故障序列的故障概率計(jì)算公式。結(jié)合具體案例，在Matlab環(huán)境下得到了隨機(jī)故障序列的解析解。通過與Blocksim 軟件仿真結(jié)果的對比，驗(yàn)證方法的可行性。 (4).提出基于Petri網(wǎng)理論的隨機(jī)故障序列分析方法，系統(tǒng)地闡述了基于Petri網(wǎng)可達(dá)樹模型的故障序列分析流程，并提出隨機(jī)故障序列的定性分析方法。 (5).當(dāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜、系統(tǒng)狀態(tài)