【摘要】：本文針對中國散裂中子源熱室中機電設備的維護規(guī)劃進行研究,旨在為其維護工作提供一定的理論與技術支持�？紤]輻射對人的影響,輻射環(huán)境中的設備維護需要借助于遙控維護方式在裝置外部完成相應部件的檢查、裝配、拆卸、運輸、修復等操作。遙控維護系統(tǒng)是一個是以人為主、人機一體的復雜人機系統(tǒng)。考慮到系統(tǒng)的可靠性、安全性和經(jīng)濟性,需要在給定核能設備與相關維護資源的完整描述前提下,對設備的遙控維護過程進行規(guī)劃。有效的遙控維護工藝規(guī)劃對于指導輻射部件的設計、提高遙控維護質量具有重要意義。論文主要的研究工作和創(chuàng)新性研究成果如下:1.針對遙控維護過程中的裝配序列規(guī)劃問題,借助群智能優(yōu)化算法,提出基于混合蛙跳算法的遙操作裝配序列規(guī)劃方法。該方法根據(jù)裝配序列規(guī)劃問題特點,建立遙操作裝配序列評價模型并將其視為離散空間的多目標優(yōu)化問題,將混合蛙跳算法進行離散化重定義,以解決此問題,并且針對最優(yōu)樣本趨同性現(xiàn)象,提出了最優(yōu)樣本差異性控制策略以提高算法的尋優(yōu)能力。仿真試驗表明該方法可以有效提高裝配序列規(guī)劃質量。2.提出一種考慮人因的遙操作安全性評價方法,該方法將整個維護系統(tǒng)作為分析對象,建立了考慮人因的遙操作安全性評價模型。借助CATIA軟件建立虛擬維護環(huán)境,并對評價模型的相關數(shù)據(jù)進行模擬和分析,運用AHP方法對設備遙控維護方案進行評價。并且以某熱室設備的維護方案為例,驗證了所提方法的有效性。3.針對輻射環(huán)境維護規(guī)劃中的預防性維護周期優(yōu)化問題,以故障維修、預防性維修和由于設備檢修停止運轉所造成的三方面成本損失作為優(yōu)化模型的基本指標,根據(jù)問題的多目標優(yōu)化特點,提出基于粒子群布谷鳥混合優(yōu)化算法的預防性維護周期優(yōu)化算法。試驗表明所提的算法存在尋優(yōu)能力強、收斂速度快等優(yōu)點,可以有效解決預防性維護周期優(yōu)化問題。本文的研究成果應用于項目組開發(fā)的遙控維護虛擬維護方案規(guī)劃系統(tǒng)(Virtual Maintenance Program Planning System,VMPPS)原型系統(tǒng)中,初步應用表明研究成果能夠提高遙控維護規(guī)劃的水平。
【圖文】：

華南理工大學碩士學位論文2設備遙控維護的一個典型例子如圖1-1[4]所示(日本散裂中子源熱室遙控維護流程)。從圖中可以看出，遙控維護系統(tǒng)是一個是以人為主、人機一體的復雜人機系統(tǒng)�？紤]到系統(tǒng)的可靠性和安全性，需要在給定核能設備與相關維護資源的完整描述前提下，對設備的遙控維護過程進行規(guī)劃。有效的遙控維護工藝規(guī)劃對于指導輻射部件的設計、提高遙控維護質量具有重要意義。圖1-1 遙控維護操作流程示意圖設備遙控維護規(guī)劃的內容包括：（1）遙控維護工藝規(guī)劃：在給定設備與相關維護資源的完整描述前提下，預先得到設備零部件的裝配和拆卸的序列、裝配和拆卸時的路徑、使用的工裝夾具等工藝方案；（2）維護流程規(guī)劃：從對整個熱室的遙控維護作業(yè)流程及其要素（包含操作人員、核能裝備、遙操作工具等）進行規(guī)劃，特別是維護過程的人因分析對維護質量有著重大影響；（3）從系統(tǒng)運行的角度對對設備運行后的維護策略進行規(guī)劃，以保證維護工作實施的可靠性和經(jīng)濟性�，F(xiàn)有的遙控維護規(guī)劃主要通過經(jīng)驗設計和實物驗證的方式進行。基于經(jīng)驗的規(guī)劃方式對于結構復雜的設備需耗費大量的人力、效率低、不能在設計階段反映設備的裝配和拆卸的可行性；建造試驗平臺的方式成本高、周期長。利用信息技術、虛擬現(xiàn)實技術和人工智能技術等先進技術，使得遙控維護工藝規(guī)劃由實物驗證為主轉變?yōu)樘摂M驗證為主，由經(jīng)驗設計為主轉變?yōu)轭A測設計和仿真設計為主，是進一步提高遙控維護水平的重要途徑。先進的遙控維護規(guī)劃具有如下要求：1. 智能化的遙控維護

圖 2-2 某柱塞泵爆炸視圖規(guī)劃結果 試 驗 的 本 次 仿 真 試 驗 硬 件 環(huán) 境 為 ： Intel(R) Core(Hz/4.00GB RAM；計算機操作平臺為 Windows 7 32 位操作系13a 編寫。配序列的評價函數(shù)式(2-5)作為函數(shù)的目標函數(shù)，為貼近實際為 4fc ， 0.5sc ， 0.2tc ， 0.3dc 。規(guī)劃試驗將算法的基因組的最大進化次數(shù)為 8、用于控制最優(yōu)樣本的遺傳算子的異概率 pm 0.1、個體在搜索過程中單次所允許移動的最大距max 5、minD 1，，另外本規(guī)劃試驗的每個模因組的個體數(shù)量過多次的試驗測試獲得的，算法在上述參數(shù)下可以表現(xiàn)出較優(yōu)定時，如果使得青蛙個體單次移動的最大距離D 過大，會
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP872;O571.53

【參考文獻】

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本文編號：2706188