發(fā)布時(shí)間：2017-09-05 11:32

  本文關(guān)鍵詞：基于多層次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合的多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估方法研究

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【摘要】：多狀態(tài)是現(xiàn)代復(fù)雜工程系統(tǒng)的典型特征。由于多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性理論能更好地揭示系統(tǒng)在服役階段復(fù)雜的狀態(tài)衰退規(guī)律,近年來(lái)更是成為了學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。然而,現(xiàn)有的大部分多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析和評(píng)估方法的研究都以傳統(tǒng)的基于失效時(shí)間的可靠性模型為基礎(chǔ)。傳統(tǒng)基于失效時(shí)間的可靠性模型是依據(jù)系統(tǒng)大量失效時(shí)間數(shù)據(jù),利用統(tǒng)計(jì)方法從“總體”或“靜態(tài)”層面對(duì)相同一批系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估,得到反映該類系統(tǒng)隨時(shí)間變化的可靠度指標(biāo)。該方法忽略了不同系統(tǒng)個(gè)體間多樣化的狀態(tài)退化過(guò)程而導(dǎo)致的失效規(guī)律的不確定性,因而不能準(zhǔn)確地揭示某一特定系統(tǒng)個(gè)體的可靠度變化規(guī)律。對(duì)于某個(gè)特定系統(tǒng)個(gè)體,若能在其服役期內(nèi)收集反映其健康狀態(tài)的數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)地更新系統(tǒng)的可靠性模型或可靠度函數(shù),則能大大降低這種不確定性,繼而得到更精準(zhǔn)的可靠度評(píng)估結(jié)果,這就是本論文所要研究的多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估方法的核心思想。多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估技術(shù)能評(píng)估單個(gè)多狀態(tài)系統(tǒng)在服役階段內(nèi)的健康狀態(tài),揭示狀態(tài)退化規(guī)律以及預(yù)測(cè)在未來(lái)時(shí)間內(nèi)的可靠性變化趨勢(shì),是當(dāng)前可靠性領(lǐng)域發(fā)展的前沿和重點(diǎn)。有效地利用和融合系統(tǒng)在服役階段的數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估的關(guān)鍵。圍繞著多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估問(wèn)題,本論文主要開展基于多層次狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合的多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估方法研究,從而揭示系統(tǒng)在服役期內(nèi)的失效機(jī)制和狀態(tài)退化規(guī)律。在此基礎(chǔ)之上,提出基于動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估的多狀態(tài)系統(tǒng)選擇性維修決策優(yōu)化方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容可以歸納為以下三個(gè)方面:(1)提出了一種基于系統(tǒng)級(jí)不完全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估方法。針對(duì)系統(tǒng)個(gè)體由于不同工作載荷和環(huán)境而出現(xiàn)的狀態(tài)退化規(guī)律的復(fù)雜性和不確定性,本文建立了一種基于系統(tǒng)級(jí)不完全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估模型,實(shí)現(xiàn)了利用系統(tǒng)級(jí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)多狀態(tài)系統(tǒng)可靠度的動(dòng)態(tài)更新,提高了多狀態(tài)系統(tǒng)可靠度預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。(2)提出了一種基于多層次狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合的多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估方法。圍繞著復(fù)雜多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多層次性和不精確性問(wèn)題,本文提出了一種兩層遞歸貝葉斯模型,兼顧了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不精確性問(wèn)題,并有效地融合多層次數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)可靠度進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。通過(guò)算例比較,驗(yàn)證了該方法的正確性和有效性。(3)研究了基于多狀態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估的多狀態(tài)系統(tǒng)選擇性維修決策優(yōu)化問(wèn)題。針對(duì)系統(tǒng)部件在任務(wù)間隔期的維修決策問(wèn)題,本文提出了一種新的多狀態(tài)部件非完好維修模型,并運(yùn)用遺傳算法解決了系統(tǒng)部件真實(shí)狀態(tài)不可知情況下的多狀態(tài)系統(tǒng)選擇性維修決策優(yōu)化問(wèn)題。同時(shí),本文還將系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估方法引入選擇性維修模型中指導(dǎo)維修策略的制定,研究結(jié)果表明,在相同的維修費(fèi)用預(yù)算下,本論文方法能得到更高的任務(wù)完成率。
【關(guān)鍵詞】：多狀態(tài)系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)可靠度評(píng)估 多層次數(shù)據(jù)融合 不完全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 選擇性維修
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB114.3;TH17
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本文編號(hào)：797731