任务准备期内的军用飞机瞬时可用度

军用飞机是一种复杂的可修系统,其瞬时可用度计算是装备综合保障领域研究的难点。本文构建了基于作战任务和飞机技术状态驱动的随机维修网络(SMTN),SMTN中各项活动的维修时间服从不同分布,定义了SMTN的矩母函数并求解系统维修度函数的数字特征,将得到的期望和方差分别代入不同分布形式函数进行验证,从而选定符合实际情况的SMTN的维修度函数,并对任务准备期内的军用飞机可用度进行仿真。在计算过程中基于蒙特卡罗技术设计了一种新方法,在提高计算效率的同时,可以较好地反映维修保障过程的逻辑性、拓扑性和随机性,仿真结果可以真实反映装备在任务准备期内瞬时可用度的波动规律。该方法可以广泛应用到各种复杂的可修系统,为装备的使用决策提供依据,为保障系统的保障效能评估提供量化指标,对于综合保障领域"动态"指标的研究有着一定探索价值。

离散Weibull分布下系统瞬时可用度的波动分析

对Weibull分布条件下离散时间的单部件可修系统的瞬时可用度模型进行了研究,提出了刻画系统瞬时可用度波动特征的波动参数.在此基础上,分别对固定系统寿命分布和平均修复时间条件下以及固定修复时间分布和平均故障间隔时间条件下的波动参数变化情况进行了仿真,研究了系统瞬时可用度的波动参数与W e ibu ll分布的形状参数和尺度参数之间的关系,并从仿真结果中得到了特定条件下系统可用度波动参数的变化规律.

基于函数性数据分析的数控机床瞬时可用度建模

借助于函数性数据分析方法,提出了一种求解数控机床瞬时可用度方法。首先以四次Bernstein多项式为基函数对可靠度估计值进行平滑,并采用最小二乘法估计基函数拟合参数。其次,对维修度估计值按照故障发生时间截面进行跨截面套准,按维修度套准后的变化趋势,选择傅里叶基函数对其进行平滑处理,并采用非线性最小方差法求解拟合系数。最后,通过构建基于函数性线性回归模型建立了数控机床瞬时可用度模型,并以18台加工中心为实例进行分析。实例分析表明,该建模方法瞬时可用度拟合相关系数达到0.9641,能有效地对数控机床的瞬时可用度进行评估。

均匀分布下系统瞬时可用度理论分析

对单部件可修系统的瞬时可用度在其初期出现的波动现象进行了理论分析,介绍了现今2种可用度研究进展并分析了对瞬时可用度研究的重要性。分别讨论了系统部件的故障时间及修复时间都服从相同和不同均匀分布的情况,通过把可用度的更新方程转化为分段的时滞或常微分方程,运用初值与连续性给出了系统瞬时可用度的解析表达式。提出了判断瞬时可用度波动的方法,即判断是否存在小于稳态可用度的点,并验证了该方法的有效性。得到了无论均匀分布为何种参数组合,瞬时可用度均存在波动性的结论。最终的仿真结果和理论结果相一致。

修理工休假的温贮备可修系统的瞬时可用度分析

研究了R个修理工进行同步多重休假的带有多个温贮备部件的可修系统,同时考虑了故障部件可能止步的现象。文中利用Markov过程理论建立了系统状态概率的微分差分方程组,利用矩阵理论和Laplace变换反演的方法求解出了系统故障状态概率的精确表达式,从而得到了系统的瞬时可用度和稳态可用度的精确表达式。

部分修复时间可忽略的系统瞬时可用度模型

针对马尔可夫的单部件可修系统的不足,假设部件寿命和故障修复时间都遵从一般分布,对非马尔可夫的单部件可修系统的可用状态进行了定义,将临界修复时间分为正常数和非负随机变量两类进行分析,得出了新模型的系统瞬时可用度,从而更加准确地反映了该类系统的效能。最后,通过一组数值试验对新模型和原系统的瞬时可用度进行了比较。结果表明,得到的新模型能更准确地刻画系统的可用情况。

基于仿真的劣化装备瞬时可用度估计

装备瞬时可用度是装备可靠性和维修性的综合反映,对于失效率为常数的装备可以用马尔可夫方法对其瞬时可用度进行计算;但是对于劣化装备由于其失效率随时间上升,瞬时可用度不能采用解析方法进行求解。针对上述问题,利用虚寿命模型建立了不完全维修条件下装备瞬时可用度的仿真模型,并通过对仿真数据的曲线拟合得到了装备瞬时可用度的近似解析表达式。同时运用大数定律给出了仿真可信度与仿真次数的关系,最后通过多个算例给出了不同初始条件下采用近似解析计算得到的装备瞬时可用度和和仿真的平均绝对误差,说明了改进方法的可行性。

含保障延误时间的系统瞬时可用度

考虑可修系统在出现故障时,由于种种原因,故障不能得到及时维修,形成了一段保障延误时间。于是这一更新过程为:正常工作(直到出现故障)——保障延误——故障维修——正常工作……,假设工作时间、保障延误时间、故障维修时间均服从指数分布,我们利用傅立叶变换给出了系统的瞬时可用度。

故障小修下瞬时可用度的波动分析

基于修理延迟下单部件三状态(工作、修理延迟、修理)可修系统的更新模型,提出了带有故障小修的三状态(工作、故障小修、修理)更新模型。运用简捷的方法把更新方程化为微分方程得到其解析表达式。结果显示模型的变化使得稳态可用度提升。使用一套波动理论,其中包括基础的波动定义和相关的波动判定引理。依此给出了瞬时可用度波动产生的条件。通过固定故障率,分析修复率对瞬时可用度波动的影响。同时结合实际背景,提供了抑制波动的方法,即控制平均修理时间小于平均故障时间的1/4。仿真结果与理论相一致。

可修复人机系统的瞬时可用度分析

文章讨论了人机系统模型,利用定常线性系统及线性算子半群的相关理论,证明了在一定条件下,系统的瞬时可用度0()单调递减,从而保证了系统的可靠性。

周期性检查装备瞬时可用度研究

论文阐述了研究周期性检查装备瞬时可用度的意义,系统分析了周期性检查单部件/复杂可修系统可靠性、维修性以及可用性建模和计算的研究现状和存在不足,指出了检查周期对保障成本和系统可用度的影响,当系统故障/维修时间服从一定分布时,合理确定检查周期可以降低保障成本,提高装备完好性。

贝努利休假模型下的系统瞬时可用度

考虑只有一个修理工的可修系统,在系统发生故障时,能以概率p得到及时的修理,而以概率1-p得不到及时的修理.在工作时间、保障延误时间、故障维修时间均服从指数分布的假设下,利用傅立叶变换及其反演,给出了系统的瞬时可用度.

改进Petri网建模阶段的系统瞬时可用度解算方法探讨

系统可靠性参数的求解存在从分析、建模到方程组解算的复杂过程。在可靠性模型的构建阶段,若采用SPN构建系统初始模型可省去中间耗时的分析过程,直接利用SPN的特殊性质构造出系统的状态转移模型,可大大简化求解系统瞬时可用度的建模过程。利用SPN的特殊性质给出模型转换方法,提高建模阶段的效率,并结合解算阶段的微分方程组数值解法,给出包括从系统建模到微分方程组求解一系列流程的系统瞬时可用度的快速求解方法。

新型导弹武器系统瞬时可用度波动分析与优化方法研究

研究研制及使用初期导弹武器系统瞬时可用度的波动及最优控制问题。定义了瞬时可用度的概念和量化指标,基于分层组合思想,建立了导弹武器系统瞬时可用度评估模型。分析了波动的产生机理,构建了最小可用度振幅和最小可用度发生时间等刻画波动的函数,提出了瞬时可用度波动的分析方法,并对波动的不确定性进行了仿真分析。在此基础上,利用仿真粒子群的优化算法,对最小可用度振幅和最佳预防性维修计划进行优化,通过实例分析,验证了模型和算法的有效性。

离散时间单部件可修系统瞬时可用度的渐近稳定性

针对离散时间下修理有延迟的单部件可修系统,研究了有限时间约束下的系统瞬时可用度模型.证明了该系统瞬时可用度的渐近稳定性,并得到了系统稳态可用度的表达式.结果表明系统瞬时可用度的稳定性对离散时间系统和连续时间系统具有一致性,进一步说明了离散时间下瞬时可用度模型的有效性,同时也加强了研究有限时间段内系统瞬时可用度波动的理论基础.

正态型寿命分布设备的可用性分析

设备可用性的解析计算方法具有过程直接、结果准确的优点,但其建模过程复杂,目前研究相对较少,而多采用随机过程或仿真的方法进行分析。针对寿命服从正态分布的设备,考虑预防性维修与视情维修情形,推导出设备使用可用度与瞬时可用度的解析求解方法,模拟设备的工作与维修过程,构建了设备使用可用度与瞬可时用度的仿真分析方法。采用不同寿命分布参数的设备进行算例验证,结果表明两种方法具有较好的一致性,可为正态型寿命分布设备的预防性维修与视情维修方案评价与优化提供技术途径。

离散Weibull分布下实现系统可用度的最小波动

基于目前装备系统中存在的新装备在投入使用初期出现瞬时可用度剧烈波动的现象,分析了离散时间下单部件可修系统的瞬时可用度模型,提出了可用度振幅的概念用以刻画这种系统瞬时可用度波动.在此基础上,建立了关于可用度波动振幅的最优模型.然后针对装备工程大量存在离散Weibull分布的假定,用粒子群算法解决了系统可用度最小波动的设计问题,并用两组算例对最优设计模型的有效性给予了验证说明.

基于系统可用度的匹配问题的分析

随着可靠性、维修性和保障性工程的发展,可用度模型得到了广泛研究,但对瞬时可用度的波动情况研究较少.根据工程上的需要,通过分析瞬时可用度在有限时间段内的波动(变化)情况,研究了新装备系统由于子系统间的相互作用而产生的匹配问题.基于研究的需要,提出一些概念,并指出了下一步的研究内容和框架.

一种综合系统固有可用度的新算法及发现

在求解系统状态微分方程的基础上,提出用对分法计算多子系统装备固有可用度的新算法.通过对计算所得数值对比,发现在相同的初始值下,按秒、分、时、日、月5种不同使用周期得到的各瞬时可用度几乎相等,且它们与稳态可用度亦几乎相等,差值在10-3量级.在相同情况下,短周期内以原有的单子系统模型计算结果比稳态值偏大,为10-2量级.这为系统固有可用度的评定及其门限值的校核提供了新的可信依据.

导弹武器系统可用度波动不确定性的仿真分析及最优控制

阐述了新装备使用初期瞬时可用度波动的存在,并以此为需求牵引,构建了导弹武器系统可用度评估模型。以建模和仿真的一体化框架为基础,实现了仿真软件系统。分析了波动的产生机理,提出了最小可用度振幅和最小可用度发生时间等刻画波动的函数;并对波动的不确定性进行了仿真分析。在此基础上,应用粒子群优化算法解决了波动的最优控制问题。通过实例分析,验证了模型和算法的有效性。实验与应用结果表明,该方法能有效抑制可用度波动的产生,为武器系统可用性研究提供了一条新的思路。