修理工多重休假且修理设备可更换的k/n(G)表决可修系统研究

本文将“修理工多重休假”机制和“修理设备可发生失效且可更换”策略同时引入到k/n(G)表决可修系统中, 利用马尔可夫过程理论求得了系统处于各状态的稳态概率的递推表达式. 在此基础上,给出了系统的稳态可用度、首次故障前平均时间、稳态故障频度、修理工繁忙的稳态概率、修理设备的稳态不可用度、故障部件的平均数目以及故障部件的平均等待修理时间等一系列性能指标. 最后以6/10(G)表决可修系统为例,分析了修理工的休假率和修理设备的失效率对几个主要性能指标的影响.     

修理工多重休假的可修系统更换策略

考虑了一个修理工带有多重休假的单部件可修系统.系统发生故障时可能因修理工的休假而得不到及时修理,因此,系统可处于工作、修理和待修3种状态.假设系统每次维修后均不能"修复如新"时,以系统的故障次数为更换策略,通过更新过程和几何过程理论,求出了系统经长期运行单位时间内期望效益的明显表达式.最后通过数值例子对所得结果进行了分析.     

具有两类失效状态和休假的并联可修系统

研究了修理工可多重休假的两相同部件并联可修系统,每个部件有两类失效状态。假定部件寿命服从指数分布,部件修理时间和修理工休假时间均服从一般连续分布,利用补充变量法求出了系统的瞬时可用度和瞬时故障频度的Laplace变换式,以及系统的稳态可用度和稳态故障频度的明显表达式,并得到了系统可靠度的Laplace变换式和首次故障前平均时间的明显表达式。此外,还对系统进行了效益分析。     

独立维修两不同型部件冷储备系统可靠性分析

考虑具有独立维修规则的两不同型部件冷储备系统的可靠性.在一个部件的维修分布为Erlang分布,另外3个分布均为一般连续型分布的假定下,利用补充变量法和拉普拉斯变换工具,得到了系统主要可靠性指标的拉普拉斯变换表达式,如:系统的首次失效时间分布,系统的可用度,修理工空闲的概率和(0,t]时间内系统的平均故障次数等.     

修理工可多重休假的带有一个冷贮备部件的Gaver 并联系统

研究了修理工可进行多重休假的带有一个冷贮备部件的Gaver并联可修系统.假定部件的工作时间服从指数分布,修理时间和修理工的休假时间均服从一般连续分布.利用向量Markov过程理论和Laplace变换的方法,求出了系统可靠度的Laplace变换,系统首次故障前平均时间的表达式,系统的稳态可用度和稳态故障频度等可靠性指标;此外,还通过数值比较考察了系统参数对系统稳态可用度的影响,并对系统进行了效益分析.     

冷贮备离散时间状态聚合可修系统的可靠性

对一个离散时间可修系统的可靠性进行了研究,系统由两个部件和一个修理工组成,一个部件在线工作,另一个冷贮备,修理工具有多重休假策略,故障部件修复如新;假设部件正常工作时间、修理时间、修理工的休假时间服从不同参数的离散位相型分布。通过运用kronecker算子和聚合随机过程理论,分别推导出系统在瞬态和稳态情况下的一些可靠性指标:可用度、故障的条件概率以及可靠度。所得结果表明离散时间情形并不是连续时间情形的一个特殊情况。最后用一个数值算例对所得结论进行了验证。     

延迟修理的修理工多重休假可修系统更换模型

针对有延迟修理的修理工多重休假单部件可修系统,提出了一种维修更换模型。系统发生故障时可能因修理工的休假或故障情况而得不到及时修理,因此系统可处于工作、修理和待修三种状态。假设系统每次维修后均不能“修复如新”和系统每次故障以概率1-p延迟修理的情况下,以系统的故障次数N为更换策略,通过扩展几何过程理论建立数学模型,求出了系统经长期运行单位时间内期望效益的明显表达式。最后,通过数值例子验证了该方法的有效性。     

考虑修理工多重休假的并联系统可靠性模型分析

针对大型复杂装备维修力量的调度与分配复杂性,引入修理工多重休假策略,以包含n个相同部件的并联系统为研究对象,针对以往研究利用指数分布等典型分布导致模型约束条件过于严格的问题,假设系统部件寿命、维修时间以及修理工休假时间均服从连续Phase-type分布,建立了适用性更好的系统可靠性解析模型,得到了系统可靠度、系统稳态可用度、稳态故障频度、系统平均故障间隔时间等一系列可靠性参数的解析表达式,并利用算例验证了模型适用性。     

多态退化串联可修系统的最优维修更换策略

针对工程技术领域中的多失效状态的串联退化可修系统, 提出了一种维修更换模型. 假设系统中的部件有多个失效状态, 故障时以一定的概率进入其中某个状态, 部件不能修复如新. 以系统中部件的故障次数为更换策略, 系统的平均费用率为目标函数, 利用推广的几何过程理论建立数学模型, 证明了最优维修更换策略的存在性. 最后, 通过一个数值例子验证了本方法的有效性.     

多态系统可靠性分析广义灰色贝叶斯网络模型

针对多态系统可靠性分析过程中部件和系统的故障状态难以准确界定、故障逻辑关系难以精确测度等问题,基于模糊数学和灰色系统理论提出了一种广义灰色贝叶斯网络模型。该模型首先运用含有区间灰数的模糊子集表征部件所处的故障状态;然后通过运用区间灰数表示系统故障发生的条件概率表征多态系统复杂多样的故障逻辑关系;最后基于贝叶斯网络推理算法和区间灰数运算规则,给出系统处于不同故障状态的概率和部件重要度等可靠性特征信息,为不确定条件下的多态系统可靠性分析提供了完整的解决方案。通过对某民航飞机的可脱离应急跟踪设备的案例研究,表明了所提模型的可行性。     

定期检修多态退化可修系统的维修更换策略

针对带定期检修的多状态退化可修系统提出了一种最优维修更换策略。假定系统部件有多个失效状态,并在故障时依概率进入其中某个状态,假定系统检修“修复如旧”和故障维修“修复非新”,系统在检修期间停止工作,检修不影响系统寿命,系统依概率在工作状态、定期检修状态和故障维修状态时达到系统的有效年龄T,在系统更换策略为其有效年龄T的条件下,取系统经长期运行单位时间内期望效益为目标函数,利用推广的几何过程和更新过程理论建立了系统数学模型,并求出了系统期望效益的解析表达式,进一步利用数值法或分析法可以求出最优维修更换策略T*。该维修更换策略及其模型对于工程实践具有一定的指导意义和参考价值。     

基于多分辨率技术及奇异值理论的故障检测方法

提出了以小波多分辨率技术与矩阵奇异值理论相结合的故障检测方法。根据小波变换的多分辨率分解特性 ,提出了系统状态观测信号的二初始特征向量矩阵———粗分辨逼近矩阵和边缘细节信息矩阵。利用矩阵奇异值分解理论得到初始特征向量矩阵的奇异值 ,将其作为状态信号的特征向量。针对提取出的系统状态信号奇异值特征 ,设计出相应的故障检测算法 ,并将该方法用于某武器平台上精密弹簧阻尼器的故障检测。仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。     

一类参数不确定性混沌系统的T-S模糊控制

针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法.在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的鲁棒稳定性.该方法充分考虑了模糊子系统之间的相互作用.状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

自修复飞控系统故障检测与隔离软件系统

介绍了一种自修复飞行控制系统故障检测和隔离实时工程软件系统。该系统是按照软件工程规范,采用等价空间法和残差向量的概率信息融合法研制和开发的,不仅能对飞行控制系统的突变故障———作动器卡死故障和控制舵面损伤故障进行实时检测和隔离,而且具有良好的用户界面。仿真研究表明,该软件系统具有良好的鲁棒性和实时性。     

Parametric approach to track following control of FFSM

A robust task space tracking scheme is proposed for the free-flying space manipulator system.The dynamic equations of the system are derived via the law of momentum conservation,and then a linear state space representation is formulated by local linearization.A parametric approach is applied by using the eigenstructure assignment theory and the model reference method.A feedback stabilizing controller and a feedforward compensation controller are built based on the approach.Then an optimization procedure is followed after that to obtain the desired requirement and characteristics.Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed method.     

基于状态空间分割的两部件系统机会维修优化

针对"硬失效"故障的两部件串联系统,制定了周期性视情预防更换、机会更换和故障更换相结合的维修策略,提出了劣化状态空间分割方法以分析机会维修模型中系统的各种维修组合的维修概率,并给出了系统稳态联合概率密度的数值近似求解方法.应用该方法建立了基于半更新过程理论的系统长期平均费用率模型,求解最优维修策略对应的检测周期、机会和预防维修阈值.数值实验表明了劣化状态空间分割法和费用率模型的正确性和有效性,分析了优化结果对各种费用参数的灵敏程度.     

基于EKF的新混沌系统滤波方法

提出一个新的混沌系统,研究其基本动力学特性。在混沌控制及其应用中,混沌系统的状态估计和滤波是重要的,但现有的滤波算法不能适应混沌的初值敏感性、不能长期预测,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波（extended Kalman filter, EKF）的混沌系统参数估计和滤波方法。通过对新混沌系统进行数值仿真,结果表明,这是一种有效的滤波方法。     

一类非均匀采样系统最小二乘迭代辨识

阐述了非均匀多率采样方案,利用提升技术推导出非均匀多率采样系统的提升状态空间模型,进一步获得了对应的输入输出表达.针对辨识模型信息向量中存在未知中间变量的困难,基于交互估计理论与迭代搜索原理,提出了非均匀多率系统的最小二乘迭代辨识方法.最后进了仿真比较研究,以说明提出算法的优点.     

考虑节点失效网络可靠性计算的重要度抽样随机模拟

针对同时考虑节点和边单元失效的一般赋权网络,提出了一种考虑节点失效网络连通可靠性计算的Monte Carlo随机模拟算法.Monte Carlo随机模拟方法包含单元状态抽样、网络系统连通状态分析和连通功能函数指标统计三个阶段.在系统连通状态分析阶段,提出将一般赋权网络转换为边权网络的等效化方法,此方法无需额外增加等效节点或边;在单元状态抽样阶段,采用重要度抽样函数进行随机抽样,增加对失效概率贡献大的抽样点出现概率,利用自适应方法求解最优重要度抽样函数.算例分析中,根据模拟均值的相对误差和变异系数两个指标,说明了本文方法的正确性和有效性.     

Bayesian estimation for nonlinear stochastic hybrid systems with state dependent transitions

The Bayesian approach is considered as the most general formulation of the state estimation for dynamic systems.However,most of the existing Bayesian estimators of stochastic hybrid systems only focus on the Markov jump system,few literature is related to the estimation problem of nonlinear stochastic hybrid systems with state dependent transitions.According to this problem,a new methodology which relaxes quite a restrictive assumption that the mode transition process must satisfy Markov properties is proposed.In this method,a general approach is presented to model the state dependent transitions,the state and output spaces are discreted into cell space which handles the nonlinearities and computationally intensive problem offline.Then maximum a posterior estimation is obtained by using the Bayesian theory.The efficacy of the estimator is illustrated by a simulated example.