基于網(wǎng)絡(luò)模型的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)關(guān)鍵部件辨識(shí)方法.pdf

1、復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)是融合機(jī)、電、液、光等多物理過(guò)程于一體并形成特定功能的復(fù)雜物理系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高度關(guān)聯(lián)、緊密耦合的特點(diǎn)，并呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)。部件間密切關(guān)聯(lián)關(guān)系的存在使得系統(tǒng)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，一旦系統(tǒng)中某一部件發(fā)生故障，可能快速擴(kuò)展至整個(gè)系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)使系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)。如何通過(guò)描述部件之間復(fù)雜的相互作用關(guān)系，對(duì)部件的重要性進(jìn)行有效評(píng)估并從數(shù)量眾多且關(guān)系繁雜的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)中甄別出關(guān)鍵部件顯得尤為重要。但是目前對(duì)于復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部

2、件辨識(shí)還局限于傳統(tǒng)的單一方法，不能滿足其以網(wǎng)絡(luò)化和相關(guān)失效為主要特點(diǎn)的系統(tǒng)關(guān)鍵部件辨識(shí)的需求。
　　為此本文深入研究復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)理論與方法，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)模型的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)部件重要度評(píng)估及關(guān)鍵部件辨識(shí)方法，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，分析復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和功能特征以及體現(xiàn)出的網(wǎng)絡(luò)化特征，在此基礎(chǔ)上，以部件為節(jié)點(diǎn)，以部件之間的功能流為連接邊，構(gòu)建可反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能特征的作用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型，其

3、中將節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)和可靠性參數(shù)作為節(jié)點(diǎn)的屬性，將部件之間的功能依賴強(qiáng)度作為連接邊的權(quán)重。
　　其次，分析影響部件重要度的重要因素，以系統(tǒng)作用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型為載體，從節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中所處地位及對(duì)系統(tǒng)功能發(fā)揮的作用兩方面來(lái)度量節(jié)點(diǎn)重要度，分別用節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)重要度和節(jié)點(diǎn)功能重要度來(lái)表示;分析節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)和節(jié)點(diǎn)的功能特征參數(shù)，結(jié)合節(jié)點(diǎn)的k-鄰近域和位置信息研究節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)重要度評(píng)估方法，引入節(jié)點(diǎn)的使用可靠度和節(jié)點(diǎn)間的功能依賴強(qiáng)度

4、對(duì)PageRank算法進(jìn)行改進(jìn)，研究節(jié)點(diǎn)的功能重要度評(píng)估方法;然后綜合以上兩方面因素，采用貝葉斯信息融合的方法得到節(jié)點(diǎn)重要程度的綜合量度——節(jié)點(diǎn)綜合重要度。
　　最后，對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)關(guān)鍵部件的概念進(jìn)行定義，在部件重要度評(píng)估的基礎(chǔ)上，結(jié)合部件故障后可能會(huì)引發(fā)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)失效的情況，對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行分類并給出其判別依據(jù);基于可變模糊聚類迭代模型將各類關(guān)鍵部件的判別依據(jù)作為指標(biāo)特征值，對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)部件集進(jìn)行聚類分析，結(jié)合最優(yōu)聚類中心確定系統(tǒng)