【摘要】：可修系統(tǒng)的維修性建模與分析是可靠性理論與工程中的重要研究?jī)?nèi)容。實(shí)際中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、狀態(tài)多變,研究時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恰當(dāng)建模、定量表示,從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估。本論文從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),對(duì)不同的可修系統(tǒng)進(jìn)行維修性建模,根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)的特點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)聚合分類(lèi),得到新的隨機(jī)過(guò)程即聚合隨機(jī)過(guò)程,用以描述系統(tǒng)的運(yùn)行情況。通過(guò)對(duì)聚合隨機(jī)過(guò)程的研究,推導(dǎo)得到系統(tǒng)的傳統(tǒng)可靠性指標(biāo)與隨機(jī)時(shí)間概率分布,并提出和推導(dǎo)系統(tǒng)的新可靠性指標(biāo)。本論文的研究工作主要有以下方面:第一,構(gòu)建由任務(wù)子系統(tǒng)和保障子系統(tǒng)組成的可修系統(tǒng)模型。模型中,當(dāng)任務(wù)子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),保障子系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行修理或維護(hù)。基于任務(wù)子系統(tǒng)已有的固定性狀態(tài),給出基于兩種狀態(tài)分類(lèi)下的聚合隨機(jī)過(guò)程,并進(jìn)行分析。推導(dǎo)得到系統(tǒng)在一般分布和指數(shù)分布兩種情況下的瞬時(shí)可用度、區(qū)間可用度等可靠性指標(biāo),以及工作時(shí)間、故障時(shí)間等指標(biāo)的概率分布。第二,構(gòu)建多狀態(tài)退化的馬爾可夫可修系統(tǒng)模型。模型中,系統(tǒng)的狀態(tài)屬性分為工作和故障兩種狀態(tài)集。基于不同狀態(tài)聚合方式,給出四種聚合隨機(jī)過(guò)程,并進(jìn)行分析。推導(dǎo)得到系統(tǒng)的可用度、較低(高)退化程度概率、較低(高)退化程度狀態(tài)停留時(shí)間分布等指標(biāo)。提出新的可靠性指標(biāo),推導(dǎo)得到新可靠性指標(biāo):多點(diǎn)可用度、多時(shí)間可用度,以及刻畫(huà)系統(tǒng)退化情況的多點(diǎn)較低(高)退化程度概率、多區(qū)間較低(高)退化程度概率等指標(biāo)。第三,構(gòu)建故障可忽略多狀態(tài)馬爾可夫可修系統(tǒng)模型以及故障可忽略或延遲的多狀態(tài)馬爾可夫可修系統(tǒng)模型。模型中觀測(cè)到系統(tǒng)運(yùn)行情況受故障時(shí)間長(zhǎng)短閾值的限制,其中一部分故障狀態(tài)觀測(cè)時(shí)將被看作工作狀態(tài)。系統(tǒng)具有多個(gè)狀態(tài),且狀態(tài)屬性不再固定�；诓煌Ｐ�,給出相對(duì)應(yīng)的三種聚合隨機(jī)過(guò)程,并進(jìn)行分析。推導(dǎo)得到兩個(gè)新模型系統(tǒng)的瞬時(shí)可用度、區(qū)間可用度、停留在某個(gè)工作階段時(shí)間分布、系統(tǒng)故障時(shí)間分布等指標(biāo)。第四,構(gòu)建故障可忽略的狀態(tài)歷史相依馬爾可夫可修系統(tǒng)新模型�？紤]維修時(shí)間對(duì)系統(tǒng)的影響,新模型中系統(tǒng)原有的狀態(tài)屬性會(huì)發(fā)生不同情況的變化�；谠枷到y(tǒng)模型和新系統(tǒng)模型,給出相應(yīng)的聚合隨機(jī)過(guò)程,并進(jìn)行分析。給出原始模型即狀態(tài)歷史相依馬爾可夫可修系統(tǒng)的新可靠性指標(biāo):多點(diǎn)可用度和多區(qū)間可用度。推導(dǎo)得到新模型中系統(tǒng)的瞬時(shí)可用度、穩(wěn)態(tài)可用度、一個(gè)工作階段內(nèi)停留于工作狀態(tài)隨機(jī)時(shí)間分布等指標(biāo)。第五,構(gòu)建對(duì)應(yīng)于不同系統(tǒng)模型的多種聚合隨機(jī)過(guò)程。在維修性建模過(guò)程中,每一種聚合隨機(jī)過(guò)程用以描述不同的可修系統(tǒng),并且對(duì)同一可修系統(tǒng)進(jìn)行不同方式的狀態(tài)聚合,得到不同的聚合隨機(jī)過(guò)程。根據(jù)具體的聚合隨機(jī)過(guò)程的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行分析,給出聚合隨機(jī)過(guò)程的核以及其它性質(zhì),豐富聚合隨機(jī)過(guò)程理論的研究。本研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。所得結(jié)果不僅構(gòu)建了新的維修性模型,而且給出了新的聚合隨機(jī)過(guò)程,促進(jìn)了聚合隨機(jī)過(guò)程的理論發(fā)展。此外提出了新的可靠性指標(biāo),擴(kuò)展了可靠性指標(biāo)的研究。研究為實(shí)際中狀態(tài)多變、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的可修系統(tǒng)提供了可靠性分析、維修性設(shè)計(jì)與優(yōu)化等方面的依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB114.3

【共引文獻(xiàn)】

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3 溫艷清;孟獻(xiàn)青;常克亮;;疲勞影響可忽略的聚合馬爾可夫可修系統(tǒng)的可靠性分析[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2013年08期

4 李丹;馮強(qiáng);王自力;任羿;;Quantify Measuring Method for Combat Unit Mission Focusing on Unsuccess Prevention[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2015年04期

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2 楊述明;面向裝備健康管理的可測(cè)性技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2786125