基于隨機計算的復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法研究
發(fā)布時間:2023-05-31 01:53
系統(tǒng)的日益復(fù)雜化使可靠性成為制約其可用性的關(guān)鍵因素,復(fù)雜系統(tǒng)具有失效概率的模糊性、中間狀態(tài)的多樣性、系統(tǒng)任務(wù)的多階段、維修帶來的可靠性動態(tài)變化等特點,傳統(tǒng)的可靠性分析方法已不能適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)這些特點帶來的需求變化。復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計技術(shù),可在預(yù)防重大事故、提高重大裝備、設(shè)施、工程的安全可靠運行能力等方面發(fā)揮重要作用,已經(jīng)成為可靠性領(lǐng)域的研究熱點之一,相關(guān)理論及技術(shù)問題急需解決。論文以復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象,針對現(xiàn)有復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法存在的計算復(fù)雜度高、“狀態(tài)空間爆炸”、靜態(tài)分析方法不能適用于動態(tài)系統(tǒng)可靠性分析等局限性,重點開展模糊系統(tǒng)、元件功能相依多態(tài)系統(tǒng)、不完全覆蓋多態(tài)多階段任務(wù)系統(tǒng)、多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)的可靠性分析及k/n系統(tǒng)可靠性優(yōu)化等方面的研究工作。論文的主要創(chuàng)新性研究工作如下:1.論文構(gòu)建了由專家評價單元和隨機計算單元組成的模糊系統(tǒng)的混合隨機計算(HSC)模型,專家評價單元將專家給出的基本事件自然語言評價轉(zhuǎn)換為權(quán)重三角模糊數(shù),隨機計算單元將以上模糊數(shù)轉(zhuǎn)為精確值后進行隨機序列編碼,通過隨機計算得到模糊系統(tǒng)的可靠性值。論文從理論分析和算例仿真兩方面驗證了,本文的HSC方法可顯著...
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景和意義
1.2 可靠性分析方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)可靠性理論的研究現(xiàn)狀及局限性分析
1.2.2 復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析方法的研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法存在的問題
1.4 論文的主要研究內(nèi)容與研究框架
1.4.1 論文的主要研究內(nèi)容
1.4.2 論文的研究框架
2 模糊復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法研究
2.1 引言
2.2 模糊集理論概述及模糊專家系統(tǒng)的應(yīng)用
2.2.1 模糊集理論及模糊運算概述
2.2.2 模糊專家系統(tǒng)的應(yīng)用
2.3 模糊復(fù)雜系統(tǒng)的混合隨機計算模型構(gòu)建
2.3.1 隨機計算方法簡介
2.3.2 模糊系統(tǒng)隨機計算模塊的設(shè)計
2.4 模糊系統(tǒng)混合隨機計算模型的驗證
2.5 算例仿真與對比分析
2.5.1 混合隨機計算方法仿真結(jié)果
2.5.2 模糊運算方法仿真結(jié)果及與混合隨機計算方法對比分析
2.5.3 混合模糊蒙特卡羅仿真結(jié)果及與混合隨機計算方法的對比
2.5.4 模糊期望值方法計算結(jié)果及與混合隨機計算方法的對比
2.6 本章小結(jié)
3 元件相依多態(tài)系統(tǒng)可靠性動態(tài)分析方法研究
3.1 引言
3.2 多態(tài)系統(tǒng)及通用生成函數(shù)法概述
3.2.1 多態(tài)系統(tǒng)的介紹
3.2.2 通用生成函數(shù)法的介紹
3.3 串并多態(tài)系統(tǒng)擴展隨機計算模型的構(gòu)建
3.3.1 擴展隨機計算簡介
3.3.2 元件獨立多態(tài)系統(tǒng)擴展隨機計算模型的構(gòu)建
3.3.3 元件相依多態(tài)系統(tǒng)擴展隨機計算模型的構(gòu)建
3.3.4 多態(tài)系統(tǒng)可用度建模
3.4 算例分析
3.4.1 算例 1
3.4.2 算例2
3.5 對比分析
3.6 本章小結(jié)
4 多態(tài)多階段任務(wù)系統(tǒng)可靠性動態(tài)分析方法研究
4.1 引言
4.2 多階段任務(wù)系統(tǒng)及通用生成函數(shù)方法概述
4.2.1 不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)描述
4.2.2 不完全覆蓋模型的通用生成函數(shù)方法描述
4.3 不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.3.1 隨機多值邏輯計算簡介
4.3.2 元件級故障不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.3.3 故障級故障不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.3.4 性能級故障不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.4 算例分析
4.4.1 多階段任務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4.2 仿真結(jié)果
4.5 對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)可靠性靜態(tài)與動態(tài)分析方法研究
5.1 引言
5.2 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)、通用生成函數(shù)法及模糊通用生成函數(shù)法概述
5.2.1 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)的兩種模型概述
5.2.2 通用生成函數(shù)法及模糊通用生成函數(shù)法概述
5.3 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)隨機多值計算模型的構(gòu)建
5.3.1 不可維修型多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)靜態(tài)隨機多值模型的構(gòu)建
5.3.2 可維修型多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)動態(tài)隨機多值模型的構(gòu)建
5.4 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)隨機計算模型的驗證
5.5 算例分析
5.5.1 不可維修型多管道傳輸系統(tǒng)可靠性分析
5.5.2 可維修型多管道傳輸系統(tǒng)的可靠性分析
5.6 本章小結(jié)
6 k/n系統(tǒng)可靠性優(yōu)化方法研究
6.1 引言
6.2 考慮成本的k/n系統(tǒng)優(yōu)化方法設(shè)計
6.2.1 不考慮運行運行成本的k/n系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
6.2.2 考慮運行運行成本的k/n系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
6.3 以單位成本可靠性貢獻度為依據(jù)的優(yōu)化方法研究
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)和展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 進一步研究方向
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
1.學(xué)術(shù)論文發(fā)表情況
2.參加科研情況
3.獲獎情況
本文編號:3825455
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景和意義
1.2 可靠性分析方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)可靠性理論的研究現(xiàn)狀及局限性分析
1.2.2 復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析方法的研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法存在的問題
1.4 論文的主要研究內(nèi)容與研究框架
1.4.1 論文的主要研究內(nèi)容
1.4.2 論文的研究框架
2 模糊復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法研究
2.1 引言
2.2 模糊集理論概述及模糊專家系統(tǒng)的應(yīng)用
2.2.1 模糊集理論及模糊運算概述
2.2.2 模糊專家系統(tǒng)的應(yīng)用
2.3 模糊復(fù)雜系統(tǒng)的混合隨機計算模型構(gòu)建
2.3.1 隨機計算方法簡介
2.3.2 模糊系統(tǒng)隨機計算模塊的設(shè)計
2.4 模糊系統(tǒng)混合隨機計算模型的驗證
2.5 算例仿真與對比分析
2.5.1 混合隨機計算方法仿真結(jié)果
2.5.2 模糊運算方法仿真結(jié)果及與混合隨機計算方法對比分析
2.5.3 混合模糊蒙特卡羅仿真結(jié)果及與混合隨機計算方法的對比
2.5.4 模糊期望值方法計算結(jié)果及與混合隨機計算方法的對比
2.6 本章小結(jié)
3 元件相依多態(tài)系統(tǒng)可靠性動態(tài)分析方法研究
3.1 引言
3.2 多態(tài)系統(tǒng)及通用生成函數(shù)法概述
3.2.1 多態(tài)系統(tǒng)的介紹
3.2.2 通用生成函數(shù)法的介紹
3.3 串并多態(tài)系統(tǒng)擴展隨機計算模型的構(gòu)建
3.3.1 擴展隨機計算簡介
3.3.2 元件獨立多態(tài)系統(tǒng)擴展隨機計算模型的構(gòu)建
3.3.3 元件相依多態(tài)系統(tǒng)擴展隨機計算模型的構(gòu)建
3.3.4 多態(tài)系統(tǒng)可用度建模
3.4 算例分析
3.4.1 算例 1
3.4.2 算例2
3.5 對比分析
3.6 本章小結(jié)
4 多態(tài)多階段任務(wù)系統(tǒng)可靠性動態(tài)分析方法研究
4.1 引言
4.2 多階段任務(wù)系統(tǒng)及通用生成函數(shù)方法概述
4.2.1 不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)描述
4.2.2 不完全覆蓋模型的通用生成函數(shù)方法描述
4.3 不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.3.1 隨機多值邏輯計算簡介
4.3.2 元件級故障不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.3.3 故障級故障不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.3.4 性能級故障不完全覆蓋多階段任務(wù)系統(tǒng)隨機多值模型的構(gòu)建
4.4 算例分析
4.4.1 多階段任務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4.2 仿真結(jié)果
4.5 對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)可靠性靜態(tài)與動態(tài)分析方法研究
5.1 引言
5.2 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)、通用生成函數(shù)法及模糊通用生成函數(shù)法概述
5.2.1 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)的兩種模型概述
5.2.2 通用生成函數(shù)法及模糊通用生成函數(shù)法概述
5.3 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)隨機多值計算模型的構(gòu)建
5.3.1 不可維修型多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)靜態(tài)隨機多值模型的構(gòu)建
5.3.2 可維修型多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)動態(tài)隨機多值模型的構(gòu)建
5.4 多態(tài)權(quán)重k/n系統(tǒng)隨機計算模型的驗證
5.5 算例分析
5.5.1 不可維修型多管道傳輸系統(tǒng)可靠性分析
5.5.2 可維修型多管道傳輸系統(tǒng)的可靠性分析
5.6 本章小結(jié)
6 k/n系統(tǒng)可靠性優(yōu)化方法研究
6.1 引言
6.2 考慮成本的k/n系統(tǒng)優(yōu)化方法設(shè)計
6.2.1 不考慮運行運行成本的k/n系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
6.2.2 考慮運行運行成本的k/n系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
6.3 以單位成本可靠性貢獻度為依據(jù)的優(yōu)化方法研究
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)和展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 進一步研究方向
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
1.學(xué)術(shù)論文發(fā)表情況
2.參加科研情況
3.獲獎情況
本文編號:3825455
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