系統可靠性退化的單元責任Shapley值分配模型
發(fā)布時間：2022-01-16 17:21
針對系統可靠性退化過程中其組成單元的責任追溯問題,基于合作博弈思想提出一種系統可靠性退化的單元責任Shapley值分配模型,并給出了模型的構建過程和求解步驟。在確定單元退化聯盟的形成規(guī)則、種類和數量的基礎上,求解出了每種單元退化聯盟的責任分配權重;提出并證明了基于聯盟組成單元結構關系的責任分配特征函數;運用仿真方法驗證了模型求解結果的正確性和合理性。最后結合實例研究,說明了所提模型的可行性和有效性。
【文章來源】：機械工程學報. 2017,53(20)北大核心EICSCD
【文章頁數】：7 頁
【部分圖文】：
圖1串聯系統單元1仿真圖
206機械工程學報第53卷第20期期圖2串聯系統單元2仿真圖同理可得，當兩單元組成并聯系統時其退化責任分配值為1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同樣的仿真邏輯，得到并聯系統可靠性退化責任配置仿真結果(圖3、4)，在誤差允許范圍內，模型較好地吻合了實際系統可靠性退化過程中的責任分配情況。圖3并聯系統單元1仿真圖圖4并聯系統單元2仿真圖3案例研究本文引用文獻[18]的混聯系統案例(圖5)進行研究，各個單元的壽命服從指數分布且失效率分別為1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。圖5系統結構示意圖由單元的壽命特征可將其可靠度函數表示為1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t則系統可靠性的退化規(guī)律為()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系統可靠性退化的單元責任Shapley值分配模型，可求得各組成單元的責任分配值依次為10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
206機械工程學報第53卷第20期期圖2串聯系統單元2仿真圖同理可得，當兩單元組成并聯系統時其退化責任分配值為1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同樣的仿真邏輯，得到并聯系統可靠性退化責任配置仿真結果(圖3、4)，在誤差允許范圍內，模型較好地吻合了實際系統可靠性退化過程中的責任分配情況。圖3并聯系統單元1仿真圖圖4并聯系統單元2仿真圖3案例研究本文引用文獻[18]的混聯系統案例(圖5)進行研究，各個單元的壽命服從指數分布且失效率分別為1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。圖5系統結構示意圖由單元的壽命特征可將其可靠度函數表示為1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t則系統可靠性的退化規(guī)律為()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系統可靠性退化的單元責任Shapley值分配模型，可求得各組成單元的責任分配值依次為10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fault Diagnosis for Manifold Absolute Pressure Sensor（MAP） of Diesel Engine Based on Elman Neural Network Observer[J]. WANG Yingmin,ZHANG Fujun,CUI Tao,ZHOU Jinlong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]考慮強度退化和失效相關性的風電齒輪傳動系統動態(tài)可靠性分析[J]. 周志剛,徐芳. 機械工程學報. 2016(11)
[3]用灰自助泊松方法預測滾動軸承振動性能可靠性的變異過程[J]. 夏新濤,孟艷艷,邱明. 機械工程學報. 2015(09)
[4]Logistic回歸模型在機床刀具可靠性評估中的應用[J]. 陳保家,陳雪峰,李兵,曹宏瑞,蔡改改,何正嘉. 機械工程學報. 2011(18)
[5]基于時序模型的加速退化數據可靠性評估[J]. 尤琦,趙宇,胡廣平,吳雷. 系統工程理論與實踐. 2011(02)
[6]具有隨機退化特性的柱塞泵性能可靠性分析[J]. 馬紀明,詹曉燕. 機械工程學報. 2010(14)
[7]元部件重要度分析的一種神經網絡方法[J]. 董振亞,戴葵,王蕾. 計算機科學. 2002(06)
博士論文
[1]基于Wiener過程的可靠性建模方法研究[D]. 彭寶華.國防科學技術大學 2010
[2]高可靠長壽命產品可靠性技術研究[D]. 鄧愛民.國防科學技術大學 2006
本文編號：3593104
【文章來源】：機械工程學報. 2017,53(20)北大核心EICSCD
【文章頁數】：7 頁
【部分圖文】：
圖1串聯系統單元1仿真圖
206機械工程學報第53卷第20期期圖2串聯系統單元2仿真圖同理可得，當兩單元組成并聯系統時其退化責任分配值為1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同樣的仿真邏輯，得到并聯系統可靠性退化責任配置仿真結果(圖3、4)，在誤差允許范圍內，模型較好地吻合了實際系統可靠性退化過程中的責任分配情況。圖3并聯系統單元1仿真圖圖4并聯系統單元2仿真圖3案例研究本文引用文獻[18]的混聯系統案例(圖5)進行研究，各個單元的壽命服從指數分布且失效率分別為1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。圖5系統結構示意圖由單元的壽命特征可將其可靠度函數表示為1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t則系統可靠性的退化規(guī)律為()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系統可靠性退化的單元責任Shapley值分配模型，可求得各組成單元的責任分配值依次為10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
206機械工程學報第53卷第20期期圖2串聯系統單元2仿真圖同理可得，當兩單元組成并聯系統時其退化責任分配值為1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同樣的仿真邏輯，得到并聯系統可靠性退化責任配置仿真結果(圖3、4)，在誤差允許范圍內，模型較好地吻合了實際系統可靠性退化過程中的責任分配情況。圖3并聯系統單元1仿真圖圖4并聯系統單元2仿真圖3案例研究本文引用文獻[18]的混聯系統案例(圖5)進行研究，各個單元的壽命服從指數分布且失效率分別為1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。圖5系統結構示意圖由單元的壽命特征可將其可靠度函數表示為1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t則系統可靠性的退化規(guī)律為()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系統可靠性退化的單元責任Shapley值分配模型，可求得各組成單元的責任分配值依次為10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fault Diagnosis for Manifold Absolute Pressure Sensor（MAP） of Diesel Engine Based on Elman Neural Network Observer[J]. WANG Yingmin,ZHANG Fujun,CUI Tao,ZHOU Jinlong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]考慮強度退化和失效相關性的風電齒輪傳動系統動態(tài)可靠性分析[J]. 周志剛,徐芳. 機械工程學報. 2016(11)
[3]用灰自助泊松方法預測滾動軸承振動性能可靠性的變異過程[J]. 夏新濤,孟艷艷,邱明. 機械工程學報. 2015(09)
[4]Logistic回歸模型在機床刀具可靠性評估中的應用[J]. 陳保家,陳雪峰,李兵,曹宏瑞,蔡改改,何正嘉. 機械工程學報. 2011(18)
[5]基于時序模型的加速退化數據可靠性評估[J]. 尤琦,趙宇,胡廣平,吳雷. 系統工程理論與實踐. 2011(02)
[6]具有隨機退化特性的柱塞泵性能可靠性分析[J]. 馬紀明,詹曉燕. 機械工程學報. 2010(14)
[7]元部件重要度分析的一種神經網絡方法[J]. 董振亞,戴葵,王蕾. 計算機科學. 2002(06)
博士論文
[1]基于Wiener過程的可靠性建模方法研究[D]. 彭寶華.國防科學技術大學 2010
[2]高可靠長壽命產品可靠性技術研究[D]. 鄧愛民.國防科學技術大學 2006
本文編號：3593104
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