考虑概率参数相关性的电动车悬置系统分析

针对电动车动力总成悬置系统(PMS)参数同时存在不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑概率参数相关性的电动车悬置系统固有特性分析研究.首先,分别采用相关系数矩阵和概率不确定变量描述PMS参数的相关性和不确定性;然后,基于蒙特卡洛抽样提出了一种求解概率参数相关情形下PMS固有特性统计矩的蒙特卡洛法(MCM);接着,基...     

电动车动力总成悬置系统的全局灵敏度分析

针对电动汽车动力总成悬置系统（Powertrain Mounting System，PMS）参数同时存在不确定性和相关性的情形，开展考虑不确定参数相关性的电动汽车PMS固有特性的全局灵敏度分析研究. 采用含相关性的概率变量描述系统的不确定参数，基于方差分解推导考虑概率变量相关性的一阶和总体全局灵敏度公式；基于蒙特卡洛法（Monte Carlo Method，MCM）提出一种求解全局灵敏度指数的方法；推导当概率变量服从正态分布时的全局灵敏度公式，给出采用MCM计算全局灵敏度指数所需样本集的构造方法；以某电动汽车PMS算例验证方法的有效性. 分析结果表明，相关性会影响系统固有频率和解耦率响应对不确定参数的敏感性，考虑不确定参数的相关性可获得更加合理的灵敏度分析结果.     

汽车悬置系统固有特性的混合不确定性传播与可靠性分析

工程实际中,汽车动力总成悬置系统(Powertrain mounting systems,PMS)可能存在如下的混合不确定性情形:一部分参数因样本信息充足可视为随机变量,另一部分参数因存在模糊特性而视为模糊变量。引入随机与模糊混合不确定性模型描述PMS同时具有随机和模糊变量的不确定情形,提出了一种PMS混合不确定性传播分析的蒙特卡洛法;为提升计算效率,基于泰勒展开和中心差分法推导了一种快速求解PMS混合不确定性传播的混合摄动中心差分法。基于模糊可靠性分析理论和准则提出了一种PMS混合不确定性响应的可靠性分析方法;通过数值算例验证了方法的有效性。     

基于证据理论的汽车制动器系统稳定性分析

针对汽车制动器系统可能存在不完整信息或冲突信息的情形,提出了一种基于证据理论的盘式制动器稳定性研究方法.该方法将参数不确定性分析引入制动器系统的稳定性研究中,采用证据变量对系统不确定性参数的不完整信息或冲突信息进行整合,并对系统参数的大不确定区间信息进行处理;建立了基于证据理论的不确定汽车盘式制动器系统的稳定性分析模型,采用关于系统复特征值阻尼比的信任函数和似真函数对系统的稳定性进行不确定性度量和评估,并给出了方法的具体研究步骤;通过分析不确定性条件下系统稳定性达到设计要求的概率区间,研究了各不确定参数对系统稳定性的影响.研究方法对抑制汽车制动噪声具有一定的工程指导意义.     

多传感器信息融合的智能故障诊断

针对传统故障诊断方法只利用单一参数对复杂系统进行诊断具有信息不完备和不确定性的问题,提出了一种基于PCA和D-S证据理论的多传感器信息融合故障诊断方法.该方法基于PCA对信息融合的多维数据进行降维处理,并利用证据理论实现对非精确信息的正确推理,解决了信息融合数据的组合爆炸问题,从而得到精确的诊断结果.将该方法应用于火电机组的汽包锅炉给水控制系统故障诊断中,实现了对控制系统中主要参数的故障检测,有效提高了控制系统工作的可靠性.     

结构可靠性优化设计的证据理论和微分演化方法

采用证据理论作为传统概率的替代方法处理不精确的数据信息,提出了基于证据理论的可靠性优化设计方法.该方法针对给定的失效概率许用值Pf,通过计算证据理论的不确定测度Pl(F),以Pl(F)Pf作为可靠性约束条件的替代模型进行可靠性优化设计.为了降低基于证据理论不确定量化分析的计算成本,引入微分演化优化算法计算区间边界值.以典型桁架结构形状优化问题为例,验证了所提出方法的准确性和有效性.     

阶段一致型阶段任务系统最优变量排序研究

为缩小二进制决策图(BDD)模型的尺度,提高阶段一致型阶段任务系统(PMS)可靠性分析的准确性,对阶段一致型PMS的最优变量排序问题进行了研究。利用已有的阶段依赖排序(PDO)方法,基于不同的阶段组合关系,研究PMS故障树最优变量排序和PDO之间的关系。结果表明:阶段一致型PMS具有前向PDO适用于阶段与组合PMS,后向PDO适用于阶段或组合PMS的特性;将PMS故障树排序问题规约为一般故障树变量排序问题。     

电动车噪声品质心理声学主客观评价模型

以某电动车在匀速行驶时采集到的噪声样本为评价对象,结合人类听觉系统建立适用于电动车的客观评价指标——敏感频带能量比,采用等级评分法对电动车噪声品质焦躁度进行主观评价试验,分析并计算各噪声样本的心理声学客观参数。通过相关分析和回归分析,建立了可描述主观评价与客观参量相关性的焦躁度评价模型。研究结果表明:传统车噪声在低频段能量较为集中,最大值在中心频率为200 Hz的频带,峰值达到37%,而电动车噪声能量集中在中心频率高于1kHz的频率段上,峰值达到30%;敏感频带能量比与主观评价值的相关性达到0.958,优于其他心理声学参数;电动车噪声品质焦躁度主要受粗糙度、抖动度和频带能量比等心理声学客观参数影响。     

基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法

针对存在认知不确定性的结构优化问题,提出了一种基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法,可有效提升计算效率.该方法通过等面积法将证据变量转换成概率变量,构建等效的概率可靠性设计优化模型,并使用序列优化与可靠性分析方法求解获得近似设计点;开展基于证据理论的可靠性分析求解约束的可信度,构建近似移动矢量和确定性优化模型,求解获得新的设计点;重复概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程,直到收敛得到最优设计点.本文方法能够将嵌套的证据理论可靠性设计优化问题转换为近似等效的概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程进行求解,能够有效降低证据理论可靠性设计优化的计算成本.通过算例验证了所提方法的有效性.     

阶段任务系统可靠性分析30a研究进展

阶段任务系统(Phased Mission Systems,PMS)的应用几乎渗透到现代人类社会的各种关键应用领域,其可靠性分析是一个非常重要的研究课题.对PMS可靠性分析30 a的发展情况作了简要的概括和总结,介绍了30多年里PMS可靠性分析所涉及的核心研究点,包括树结构分析、BDD分析、HCTMC分析和MRP分析;深入分析了它的发展现状和目前所存在的问题;从推动PMS可靠性分析应用和发展的角度出发,展望了未来的研究方向.