基于贮存剖面的弹上电子部件可靠性分析

目的提高弹上电子部件贮存可靠性预测的准确度,提出基于贮存剖面的弹上电子部件可靠性分析方法。方法在分析弹上电子部件贮存剖面及环境条件的基础上,将弹上电子部件视为多阶段任务系统,引入贝叶斯分析,采用分阶段建模方法,针对各阶段相关性和失效率的不同,基于累积损伤模型,构建弹上电子部件贮存寿命周期内的可靠性模型。结果相比于洞库贮存、值班等单一环境条件下的可靠性预测,基于贮存剖面综合环境下的可靠性预测结果的准确性更高,且随着贮存时间的增长,优势更明显。结论该方法立足于实际贮存剖面,分析结果更符合弹上电子部件的应用实际,也为其他弹上部件的可靠性分析提供了一种有效途径。

考虑阶段备份的多态多阶段任务系统可靠性建模方法

近些年来,由于在航空航天、分布式计算以及核电系统等系统中广泛的应用,多阶段任务系统(phased mission system, PMS)可靠性理论与方法得到了广泛的关注与研究。在现代航天系统,尤其是载人航天系统,为了使整个系统的任务可靠性更高,经常会采用任务备份的方法来提高系统的任务可靠性。针对该类型的问题,提出一种基于多态多值决策图(multistate multi-valued decision diagram, MMDD)的方法。首先,将阶段故障树模型转化为阶段模型,其次,根据阶段代数方法将阶段模型融合为系统模型。在阶段模型融合过程中,通过增加随机变量的方法对单元经历的阶段进行统计,从而实现降低所建立的系统模型大小,提高建模效率,并以某型航天器推进子系统为例对建模方法进行说明。

基于动态贝叶斯网络的多阶段任务系统维修优化

针对多阶段任务系统各部件及不同阶段间的相关性,提出了一种多阶段任务系统维修优化的方法。该方法采用4种具有不同有效性测度的维修策略,使得在维修活动尽可能少的情况下获得了较高的任务可靠性;利用动态贝叶斯网络来表征多阶段任务系统各部件及不同阶段间的相关性,在使用隐马尔可夫模型对性能退化部件进行量化的同时,基于观测数据实现了对部件的状态及退化速率的同步更新。

考虑冲击与阶段备份的多阶段任务系统可靠性建模

近年来,由于在航空航天、军事、核能等领域的广泛应用,多阶段任务系统(phased mission system,PMS)可靠性建模方法得到了广泛的关注。航天系统所包含的电子设备会由于自身的老化导致性能退化而失效,同时也会因为外界的随机冲击导致失效,严重影响系统可靠度。针对该问题,提出一种基于模块化方法的模型。首先,将冲击模型与半马尔可夫过程结合,计算受冲击影响的工作单元可靠度。然后,提出一种基于二元决策图(binary decision diagram,BDD)模型的方法,对同时考虑冲击与阶段备份的PMS进行可靠性建模。最后,以某型航天器中的推进子系统为例对所提方法进行说明,并应用蒙特卡罗方法进行验证,证明了所提方法的建模效率与准确性。

多阶段任务系统任务持续能力仿真模型研究

多阶段任务系统(PMS)是一种典型的复杂系统,它包括多个在时间上连续且无相互重叠的阶段任务,执行作战与使用任务的武器装备多数属于这种复杂系统。分析了PMS及任务可靠度、可信度和任务效能等任务持续能力评价参数。结合实际装备系统大都属于可用马尔可夫过程进行描述的可修复系统的特点,为简化模型复杂程度提出了一些合理的假设条件。在此基础上,结合多阶段任务系统自身特点,通过分析多阶段任务系统任务持续能力建模仿真步骤,多阶段任务系统任务效能仿真方法,建立了基于Petri网的多阶段任务系统任务效能多层仿真模型。最后结合常见的"靶场打靶"任务进行了实例验证,并对仿真结果进行了分析。

基于贝叶斯网络的多阶段系统可靠性分析模型

针对多阶段系统(PMS)的可靠性评估问题,提出了一种基于贝叶斯网络(BN)的可靠性分析模型PMS-BN.PMS-BN模型首先为每个阶段构建各自的BN,其结果命名为phase-BN.为了描述阶段之间的相关性,将所有phase-BN中表示同一部件但属于不同阶段的根节点用有向边连接,并且将所有phase-BN中的叶节点与一个新的表示PMS系统的节点用有向边连接,从而构建出用于刻画PMS系统的BN,称之为PMS-BN.将各个阶段时间离散为m个时间段,利用BN推理算法获得PMS的可靠性参数.通过2个实例详细阐述PMS-BN的建模过程.PMS-BN模型为PMS可靠性分析提供了一种新的策略,能够方便地实施系统可靠度计算、故障诊断、重要度分析等应用.若构建的PMS-BN满足所有非根节点均具有2个父节点,则PMS可靠度的求解过程仅需O(Nm3)的计算复杂度,其中N为非根节点的个数.

多阶段任务系统(PMS)可靠性模型研究

多阶段任务系统(phased mission system,PMS)包含了一系列具有时间连续且不相互覆盖的基本任务阶段。针对系统特点,对PMS的两种可靠性模型进行了初步的讨论和分析,并提出了一种对包含可修任务的PMS系统可靠性评估的方法。该方法从任务可靠度的角度描述了系统的可靠性,并结合可用度、可信度等描述参数建立了新的评估模型。最后从理论上分析了此方法的可行性,并通过实例验证了其有效性和正确性。

一种基于BDD的多阶段任务系统可靠度新算法

BDD被应用于多阶段任务系统的可靠性分析中,提出了一种新的基于BDD的多阶段任务系统可靠度算法,算法中提出了一次性生成阶段任务系统BDD的快速算法,在生成的BDD的基础上,得到系统的结构函数并计算多阶段任务系统的可靠度,该算法有效解决了马尔可夫链等方法遇到的组合空间爆炸问题,最后结合应用实例,验证了该算法的有效性。

多阶段任务系统的备件保障度模型研究

多阶段任务系统是指系统在连续完成多个阶段任务过程中,任务成功与部件的关系不断变化的系统.定义了任务结构函数来表示任务成功与部件关系,同时给出了多阶段任务系统的备件保障度模型,该模型可以计算任意任务结构函数变化的多阶段系统的备件保障度,为任务前确定备件携行量提供决策依据.在该模型的基础上,给出了一个计算k阶段变化的k/N系统备件保障度的实例.

多阶段任务多态系统可靠性建模与仿真

多阶段任务系统(PMS)是一类应用广泛的复杂系统。考虑设备多模式失效的PMS,由于阶段依赖性和失效模式依赖性,增加可靠性分析的复杂性。在分析了目前解决多阶段任务多态系统方法的基础上,提出了基于Monte Carlo的仿真求解方法及其随机数产生的经验原则,该方法利用抽样统计的思想来处理多阶段任务多态系统中的阶段依赖和模式依赖关系,实现了系统可靠性分析。通过实例对该方法进行了验证,仿真结果与解析方法所得结果吻合良好,证明了模型的有效性和可行性。

一般阶段任务系统的任务可靠性分析

研究一般PMS的任务可靠性分析.首先给出一个五元组分析模型,该模型能够有效描述阶段持续时间是随机分布的、阶段内行为特性符合马尔可夫再生过程的一般PMS;为了降低计算复杂度,分析模型的求解过程由两个步骤组成,首先利用马尔可夫再生过程理论,给出一般PMS的阶段内随机过程分析公式和简化计算方法;然后给出一般PMS任务可靠性分析公式和简化计算方法.应用该分析模型和求解方法,可以有效地对一般PMS进行可靠性分析.

阶段任务系统可靠性建模及仿真研究

阶段任务系统(PMS)是一种典型的复杂系统,包含了一系列具有时间连续且不相互覆盖的基本任务阶段,对其系统可靠性的评估是一项复杂的工作,国外已经开展了20多年。在对PMS的几种可靠性模型进行了讨论和分析的基础上,从系统效能的角度出发,从理论上给出了一种新的评估各阶段转换时间随机的PMS系统可靠性的模型,并通过计算机仿真进行了大量次的计算,最后对仿真结果进行了分析。

复杂作战任务弹药配备模型

多阶段任务系统(PM S)是一种典型的复杂系统,它包括多个在时间上连续且无相互重叠的基本任务,武器系统的作战过程多数属于这种复杂系统。以某作战单元的一次作战任务流程为例,详细地讨论了多阶段复杂任务系统的特点,并从基本任务阶段的系统可信性、可用度的角度出发,分析了在满足给定火力指标的前提下,建立整个复杂作战任务流程中弹药配备模型的方法。

大规模多阶段任务系统马尔可夫可靠性模型的存储和计算

由于马尔可夫模型在进行多阶段任务系统的可靠性分析时,系统状态随部件增加呈指数增长,从而导致大规模条件下模型求解所需的存储量和计算量十分巨大。而根据马尔可夫模型中转移速率矩阵Q的取值规律和稀疏特性,给出了矩阵Q中元素qij基于状态二进制表示的计算公式,并提出了一种Q矩阵压缩存储(QMCS)方法。在模型压缩存储的基础上,进一步提出了基于Krylov子空间的可靠性求解算法。通过算例对比了不同压缩存储方案和不同求解算法的存储量、计算时间和可靠性结果,分析表明基于QMCS和Krylov子空间的模型求解方法具有较高的存储和计算效率,特别是在矩阵规模较大的情况下,该方法的计算耗时优于其他方法,且结果精度也能满足可靠性计算需求。

多阶段任务系统通用可靠性仿真模型

归纳了当前多阶段任务系统(PMS,Phased Mission Systems)可靠性建模的基本假设,指出了解析模型描述和求解能力的不足以及仿真模型存在的难以转换的缺点.应用着色Petri网(CPN,Colored Petri Net)Tools建立PMS的多层通用仿真模型:顶层控制模型将PMS各阶段的故障树参数化,作为CPN通用仿真模型的输入;单阶段处理模型根据顶层控制模型的输入判别该阶段顶事件是否发生;底事件处理模型通过比较随机数和故障发生概率的大小产生故障.通用仿真模型可以保持模型结构的稳定,同时又简化了仿真模型的生成.案例对比了CPN仿真模型与二元决策图(BDD,Binary Decision Diagrams)算法的可靠性计算结果,证明了模型的正确性;具有动态变化参数的PMS仿真则说明了模型的适用性.

基于BDD的多阶段任务系统可靠性

针对多阶任务系统中考虑共因失效后,系统的阶段依赖性和共因失效而增加了系统可靠性分析的复杂度,采用分析显式和隐式方法存在不足的问题,提出了一种基于二元决策图考虑共因失效的故障树可靠性分析方法.该方法首先忽略共因失效情况下的故障树并将其转化为多阶段任务系绕的二元决策图(PMS-BDD),求出系统的不可靠度表达式;然后,通过隐式方法将该表达式转化成包含共因失效信息的不可靠度或可靠度表达式,并依据求得的表达式进行相应的可靠性分析.研究结果表明:该算法与显示式算法的结果相同.该研究结论为多阶任务系统可靠性分析提供一种更加简便方法.

不完全覆盖的多阶段任务系统可靠性综合分析

针对不完全覆盖条件,既有多个动态阶段又有多个静态阶段的多阶段任务系统可靠性分析,提出多阶段任务系统模块化分解的原则以及系统基本结构和算法,对分解后的静态子系统采用IGPMS-CPR算法,对动态的子系统采用覆盖模型结合马尔科夫链的一体化方法,并对动态子系统连接静态子系统的对应关系及简便算法进行了推广.这是一种综合许多成熟可靠性分析算法的方法,其低运算量和容易实施的特点在案例分析中得到充分展示.

基于Extend的多态PMS仿真模型

针对现有解决多态多阶段任务系统(PMS)的方法存在过程复杂、缺乏统一排序的问题,以最小割集为基础,提出基于Extend的多态PMS仿真模型。通过结构函数表达各阶段的逻辑关系,在已知基本设备失效分布函数的情况下,利用抽样统计思想处理多态PMS中的阶段依赖和模式依赖关系。相比DEP-BDD解析算法,应用该模型求解PMS能在保证可靠度误差较小、稳定性较好的基础上,使建模分析过程更简单。

基于性能可靠性约束的智能液压泵节能优化

考虑飞机飞行剖面的多变性,针对智能液压泵变压力变流量的特点,提出一种多模性能可靠性分析方法.推导2类工作模式的传递函数模型,分析智能泵性能的主要影响因素,基于累积损伤理论构建多阶段任务可靠性模型.以系统工作效率为目标函数,性能可靠性指标为约束条件,对智能泵作优化设计.最后用优化所得参数求系统在各阶段的性能可靠度,并与机载液压系统常用的恒压泵作节能对比.结果表明:提出的基于节能的智能泵性能可靠性分析方法符合系统实际工况要求,相比传统恒压泵系统,智能泵系统的平均效率可提高15.8%.

基于Markov方法的多阶段任务系统可靠性分析综述

基于Markov方法的PMS任务可靠性建模方法大致可以分为统一建模、分阶段建模、层次化建模以及模块化建模,介绍了各种建模方法的主要思路及优缺点;同时,分析总结了基于Markov的任务可靠性模型求解方法,并指出大规模PMS的Markov可靠性建模与分析方法是下一步需要研究解决的问题。