狀態(tài)監(jiān)測(cè)是保障復(fù)雜工程系統(tǒng)安全服役和可靠運(yùn)行的重要技術(shù)手段,有效地利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以揭示系統(tǒng)服役階段的健康狀態(tài),并預(yù)測(cè)其狀態(tài)演化規(guī)律,從而為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供重要依據(jù)。然而,由于系統(tǒng)復(fù)雜的工作環(huán)境以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)精度的局限性,狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài);另一方面,復(fù)雜工程系統(tǒng)往往包含多個(gè)結(jié)構(gòu)層次（如:系統(tǒng)層、子系統(tǒng)層和部件層）,狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以來(lái)源于系統(tǒng)的多個(gè)結(jié)構(gòu)層次。此外,由于監(jiān)測(cè)資源（如:時(shí)間、預(yù)算和人力）有限,往往無(wú)法同時(shí)收集所有部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)在服役階段的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。因此,考慮狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不確定性和系統(tǒng)多結(jié)構(gòu)層次的特征以及有限的監(jiān)測(cè)資源,如何制定復(fù)雜多層次系統(tǒng)最優(yōu)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)策略,進(jìn)而準(zhǔn)確地揭示系統(tǒng)健康狀態(tài)的演化規(guī)律成為當(dāng)前復(fù)雜工程系統(tǒng)可靠性研究中亟待解決的難題。確定復(fù)雜系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)策略的關(guān)鍵在于衡量不同狀態(tài)監(jiān)測(cè)策略對(duì)揭示系統(tǒng)健康狀態(tài)的差異性。本論文以多狀態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)其狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不確定性和系統(tǒng)多結(jié)構(gòu)層次特征以及監(jiān)測(cè)資源有限的普遍問(wèn)題,開展多狀態(tài)系統(tǒng)多層次狀態(tài)監(jiān)測(cè)策略優(yōu)化方法的研究。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)有:（1）提出了一種不完全監(jiān)測(cè)下的多狀... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

部件l性能容量的隨機(jī)變化過(guò)程

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12,,,,00(,0)(,)(,)()limlimllllijijijijttptpttpttttt→→==（2-11）若轉(zhuǎn)移強(qiáng)度,()lijt不隨時(shí)間t的變化而變化，則部件l的退化過(guò)程為齊次（Homogenous）馬爾可夫過(guò)程。假設(shè)不可修多狀態(tài)部件l具有l(wèi)n個(gè)狀態(tài)，狀態(tài)ln和狀態(tài)1分別表示最好和最差的狀態(tài)，則部件l的齊次馬爾可夫過(guò)程如圖2-2所示。部件l的狀態(tài)退化過(guò)程可用狀態(tài)轉(zhuǎn)移強(qiáng)度矩陣lΛ表示：圖2-2不可修部件l的馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型1,12,12,21,11,21,1,1,2,1,121100020010llllllllllllllllllllnnnnlllllnnnnnnnnnn=Λ若lΛ為下三角矩陣，則表示在不考慮維修的情況下，部件l不會(huì)從低狀態(tài)轉(zhuǎn)移到高狀態(tài)。給定初始狀態(tài)分布，部件l在任意時(shí)刻t的狀態(tài)概率可通過(guò)求解以下Kolmogorov微分方程組[77]得到，即：()()llldttdt=ppΛ（2-12）2.2.3通用生成函數(shù)Ushakov[78]提出通用生成函數(shù)（UniversalGeneratingFunction,UGF）的概念，用簡(jiǎn)單的幾何多項(xiàng)式代替離散的數(shù)據(jù)，并基于給定的運(yùn)算法則進(jìn)行運(yùn)算，得到最終的離散隨機(jī)變量多項(xiàng)式。該方法能有效地解決多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性建模與評(píng)估中出現(xiàn)的計(jì)算量大和計(jì)算效率低的問(wèn)題[23],[30],[79],[81]。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14由于系統(tǒng)以自下而上的方式進(jìn)行退化，即子系統(tǒng)的性能容量由其構(gòu)成部件的性能容量所決定，而系統(tǒng)的性能容量由其構(gòu)成子系統(tǒng)的性能容量所決定。因此，在系統(tǒng)的服役階段，從系統(tǒng)多個(gè)結(jié)構(gòu)層（如：部件層、子系統(tǒng)層和系統(tǒng)層）收集到的多層次狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，都能或多或少地從系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)層面反映系統(tǒng)的健康狀態(tài)，有效地利用系統(tǒng)的多層次狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠更加準(zhǔn)確地揭示系統(tǒng)的健康狀態(tài)。2.3.2不完全狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)利用系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠動(dòng)態(tài)地更新系統(tǒng)的可靠度函數(shù)。然而，在一般情況下，系統(tǒng)的狀態(tài)無(wú)法直接觀測(cè)，只能通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)得到的反映部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷。但由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)精度有限，狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)，即系統(tǒng)真實(shí)處于不同狀態(tài)可能得到相同的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如圖2-3所示。圖2-3狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與真實(shí)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系若用S表示系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)，S的狀態(tài)空間為12(,,,)SNSSS，其中，iS表示系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)為i。則系統(tǒng)真實(shí)狀態(tài)S與系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)Sk之間的聯(lián)系可用狀態(tài)監(jiān)測(cè)概率矩陣B來(lái)描述，記為：1,11,21,2,12,22,,1,2,SSSSSSNNNNNNbbbbbbbbb=B式中，,Skib表示系統(tǒng)真實(shí)狀態(tài)為i而系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為Sk的概率，且滿足條件1,1SSSkkNib==。若狀態(tài)監(jiān)測(cè)概率矩陣B中任意行向量均相等，即對(duì)于任意的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3215657