基于马尔柯夫过程的可修系统可靠性建模

针对可修系统的可靠性、维修性计算问题,运用马尔柯夫过程数学模型对可修系统可用度和可靠度进行数学建模.首先推导出单部件可修系统可用度与可靠度的表达式,在此基础上,推导出工程上常用的两并一备复杂可修系统可用度与可靠度的表达式,总结出求解复杂可修系统稳态可用度的简单方法.两种方法结论一致,为进一步研究可修系统可靠性、维修性提供重要理论依据.     

故障影响可忽略的两部件并联系统研究

对于典型的两部件并联马尔可夫可修系统进行了改进,主要是假设：当系统中某个部件发生故障,并且部件的这一故障可在一个足够短的时间内修复,那么可以认为这个部件的故障对整个系统的运行没有影响。这样的假设使得模型更符合于维修理论的某些实际问题。新的模型不能再用马尔可夫过程来描述,如何给出其可靠性指标就成为一个值得研究的问题。本文运用随机过程与概率论的方法,在新的假设下研究了两部件并联可修系统,建立了新的模型,得到了新模型的若干可靠性指标。     

n个同型部件和k个修理设备的温贮备可修系统的可靠性研究

在假定部件的工作寿命和贮备寿命以及维修时间都服从指数分布、所有随机变量均相互独立、工作部件的寿命分布与贮备时间无关、故障部件能够修复如新的条件下,对由n个同型部件和k(k≤n)个修理设备组成的温贮备可修系统作了可靠性分析,建立了该类系统的模型,并针对其特殊情形(n=2和k=2)给出了系统可靠性的稳态指标和瞬时指标.     

数控机床可靠性评估中的边界强度过程

基于Akaike 信息准则(AIC)、Bayesian 信息准则(BIC)及故障数据拟合的均方根误差(RMSE),提出了可修系统可靠性分析的非齐次泊松过程模型的选择方法,利用最大似然估计的渐近对数正态分布特性,用Fisher信息矩阵法给出了边界强度过程模型参数及系统可靠性指标的点估计及区间估计,分析了多台数控机床时间截尾的故障过程.结果表明,对于维修频繁的性能恶化数控机床,边界强度故障模型适合于其可靠性评估.     

多运行水平聚合马尔可夫可修系统可靠性分析

对多运行水平聚合马尔可夫可修系统模型,进行了进一步的可靠性分析,对已有的结论进行了改进,使之更符合系统实际运行的规律及特征.借助生物药理学中的离子通道理论、Laplace变换方法以及矩阵方法得到了表征多运行水平可修系统可靠性的几个关键指标:系统在各个运行水平逗留时间的概率密度函数、平均逗留时间以及在各个运行水平的平均访问次数.最后用数值算例对所得结论进行了模拟实现.      

基于冷储备可修模型的矿井主扇系统可靠性分析

结合矿井通风系统实际,依据可靠性工程中冷储备可修系统相关理论,探讨了矿井主扇系统可靠性分析方法;推导出了主扇系统的可靠度及首次故障前平均寿命的计算公式;结合现场实际,进行了实例验证;根据主扇系统可靠性各项主要指标数据,分析了影响主扇系统可靠性因素.为现场通风技术管理人员进一步掌握矿井主扇的可靠运行提供重要依据.     

考虑不可恢复故障的可修系统可靠性指标体系研究

针对复杂可修系统提出不可恢复故障的概念,建立了考虑不可恢复故障可修系统的新的可靠性指标体系,包括状态类指标及系统指标两部分,并研究了各指标间的相互关系。根据新的可靠性指标体系建立了确定系统状态类及不可恢复故障率的一般方法。在此基础上,考察了考虑不可恢复故障的单部件可修系统,给出系统的状态转移图,建立了描述系统的马尔可夫模型,并进行状态分析,研究了新的指标体系下的各可靠性指标。作为示例,给出了二部件并联可修系统的数值分析结果,揭示了可靠性指标间的相互关系。     

YAG激光器系统可靠性分析中GO法的应用

GO法是一种以成功为导向的系统概率分析技术,已应用于可修系统的可靠性分析。YAG激光器振荡阈值较低、能量转换效率较高,在室温下能以连续或脉冲方式工作,具有广泛的应用领域。该文应用GO法分析YAG激光器系统的可靠性,得到系统平均无故障工作时间等重要可靠性指标。对各部件的故障率和维修率的重要度进行了分析,指出闪光灯是影响YAG激光器系统可靠性的最重要部件,讨论了改善YAG激光器系统可靠性的措施。说明GO法适用于YAG激光器系统的可靠性分析,可进一步推广并应用于其他激光器系统。     

基于冷储备可修模型的矿井主扇系统可靠性分析

结合矿井通风系统实际，依据可靠性工程中冷储备可修系统相关理论，探讨了矿井主扇系统可靠性分析方法；推导出了主扇系统的可靠度及首次故障前平均寿命的计算公式；结合现场实际，进行了实例验证；根据主扇系统可靠性各项主要指标数据，分析了影响主扇系统可靠性因素。为现场通风技术管理人员进一步掌握矿井主扇的可靠运行提供重要依据。     

串联可修系统与单部件可修系统之关系

本文给出了串联可修系统与单部件可修系统在可靠性指标上的一些数量关系,证明了在一定条件下串联可修系统可靠性指标的计算可以转化为单部件的情况。作为列子,本文还求出了一个n部件串联可修系统的可靠性指标。     

多运行水平马尔可夫可修系统的新型可靠性指标研究

将系统运行水平相同的状态归为一类,整个状态空间被划分为多个运行水平,建立了多运行水平马尔可夫可修系统模型并对其进行可靠性分析。 运用生物药理学中的离子通道建模理论、Markov过程理论、矩阵分块方法给出度量该系统可靠性的几个新型指标:点可用度、区间可靠度、点区间混合可用度等。 通过数值算例对所得结论进行了模拟实现,表明这些新的指标可以运用到马尔可夫可修系统模型中。      

相邻2／3（G或F）可修系统的可靠性分析

考虑了相邻２／３（Ｇ）及相邻２／３（Ｆ）这两个直列可修系统，并求出了它们的可靠度，首次故障前的平均时间等可靠性指标的解析表达式，同时也为串并联可修系统和并串联可修系统的可靠性研究提供了新途径。     

基于模糊状态的可修表决系统可靠性分析

首先ａｒｋｏｖ链对可修表决系统的各个状态进行分析,得出了系统各状态的概率,然后对可修表决系统的故障进行分析,通过定义系统各养育地模糊成功隶属函数,利用基于模糊状态的可靠性理论对可修表决系统进行可靠性分析,并比较其结果与传统可靠性理论的不同之处,可以看出模糊可靠度不仅反映故障类别对系统的影响程度,而且直接反映故障状态概率的变化,模糊可靠度全面刻划了系统的可靠性行为,最后给出了表决系统的计算示例。     

Reliability Analysis on Repairable System with Dual Input Closed-Loop Feedback Link Considering Shutdown Correlation Based on Goal Oriented Methodology

Goal oriented( GO) methodology is a kind of success oriented system reliability analysis method and has been used widely.The repairable system with dual input closed-loop feedback link( DICLFL) considering shutdown correlation didn't make reliability analysis accurately based on existing GO methodology. So, a reliability analysis method used to deal with DICLFL considering shutdown correlation is provided based on GO methodology.Firstly, a new operator, which is used to describe DICLFL considering shutdown correlation,whose number is 1,is created and named as Type 9C operator. And then,the formulas of type 9C operator are derived based on Markov process theory. Finally,the new method presented in this paper is adopted to conduct the reliability analysis of an electro-hydraulic servo speed control system. The analysis result is compared with those of Monte Carlo simulation and fault tree analysis( FTA). The comparison results show that this new reliability analysis method based on GO methodology is feasible and meaningful for reliability analysis of repairable systems with DICLFL considering shutdown correlation.Meantime,it will be useful for more other applications.     

带有止步和中途退出的修理工有休假的机器维修问题

从排队论角度研究了带止步和中途退出的修理工进行单重休假的机器维修问题.同时,系统中的m台同型机器又构成了一个并联可修系统,文章也从可靠性角度计算出一些有关可靠性的指标.因此,本文利用矩阵解法从排队论角度计算了系统的稳态队长、平均队长;从可靠性角度计算了系统的稳态可用度和系统稳态故障频度.此外,通过数值计算,考察了系统的参数对系统稳态指标的影响.     

具有两种修复方法的可修复系统解研究

将半离散算法应用到具有两种修复方法的可修复系统模型中,在[0,x_0]上对其修复率进行离散,得到了该系统的半离散化模型.进一步利用泛函分析中算子半群理论将半离散后的偏微分方程转化为抽象Cauchy问题,即转化为矩阵常微分方程组;再根据Trotter逼近定理证明了矩阵常微分方程组的解收敛于原方程的解.最后在故障率和修复率均为常数的前提下,利用Matlab对该系统的稳定性和可靠性等进行了数值试验并得到了该模型的数值解,同时给出了相应的图形趋势.结果表明,对具有两种修复方法的可修复系统模型进行半离散化研究,既可以为利用计算机进一步进行数值计算打下理论基础,又有助于研究和分析系统的可靠性.     

可忽略部分维修时间且工作时间服从PH分布的单部件可修系统的可靠性

考虑了一个单部件可修系统,部件的工作时间为phase type分布,修理时间为指数分布,建立了原马尔可夫可修系统模型。在该模型的基础上,如果系统的维修时间不超过给定的非负常数τ,则这段维修时间可以被忽略,认为系统在这段时间内仍处于工作状态,如果系统的维修时间超过了给定的非负常数τ,则这段维修时间不能被忽略,认为系统在这段时间内处于故障状态,从而建立了可忽略部分维修时间的系统模型,并运用聚合随机过程理论,分别推导出两个系统模型的几个可靠性指标。最后用一个数值算例对所得结论进行了模拟实现。     

基于元胞自动机的可修复网络系统可靠性评估模型

为了实时有效评估可修复网络系统的可靠性,克服枚举法的状态空间爆炸问题和马尔科夫过程分析只针对一种系统结构的缺陷,提出了一种基于元胞自 动机的网络系统可靠性评估模型?该模型从节点的内在失效概率和网络结构角度,建立元胞自动机的邻域和状态转移函数,提出可修复网络系统演化模型;在离散演化周期内,利用元胞自动机的传播特性算法定期检测系统的瞬时可靠性,累积得到可修复网络系统的近似稳态可靠性?该模型结合解析法和模拟法优点,得到与时间相关的可修复系统稳态可靠性?该算法分别与状态枚举法?蒙特卡罗法进行仿真对比,仿真结果表明,该方法可准确描述可修复网络系统的稳态可靠性,该方法也适用于其他大规模可修复系统可靠性评估?