一种新型的单部件可修系统

考虑一种新型的可靠性系统，即修理工带有多重休假规则的单部件可修系统，系统发生故障时可能因修理工的休假而得不到立即修理，因此系统可处于工作、等待修理和修理三种状态。在适当的假设条件下，讨论了系统的瞬时可用度和稳态可用度，以及(0,t]时间中系统的平均故障次数和稳态故障频度，得到一些重要的可靠性结果。     

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.     

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。     

DSFT的建立及故障概率空间分布的确定

为利用工矿企业生产过程中已有的长期监测得到的元件故障数据,提出适合于处理这些数据的离散型空间故障树(DSFT).在DSFT基础上提出了确定元件故障概率空间分布的方法,即因素投影拟合法和基于神经网络(ANN)的方法.给出了这两种方法的具体实现过程,考虑了工作时间t和工作温度c对于元件故障的影响,研究了范围c:0~40℃,t:0~50天内的元件故障概率空间分布.并将这两种方法和CSFT得到的元件故障概率空间分布进行了对比分析.比较分析证明:使用DSFT的ANN预测法所得结果要比使用DSFT的因素投影拟合法更为接近CSFT的相对真实结果.在只有监测数据而不清楚系统结构的情况下这两种方法均适用,但ANN法更精确.     

Capacitated stochastic coloured Petri net-based approach for computing two-terminal reliability of multi-state network

Classical network reliability problems assume both networks and components have only binary states,fully working or fully failed states.But many actual networks are multi-state,such as communication networks and transportation networks.The nodes and arcs in the networks may be in intermediate states which are not fully working either fully failed.A simulation approach for computing the two-terminal reliability of a multi-state network is described.Two-terminal reliability is defined as the probability that d units of demand can be supplied from the source to sink nodes under the time threshold T.The capacities of arcs may be in a stochastic state following any discrete or continuous distribution.The transmission time of each arc is also not a fixed number but stochastic according to its current capacity and demand.To solve this problem,a capacitated stochastic coloured Petri net is proposed for modelling the system behaviour.Places and transitions respectively stand for the nodes and arcs of a network.Capacitated transition and self-modified token colour with route information are defined to describe the multi-state network.By the simulation,the two-terminal reliability and node importance can be estimated and the optimal route whose reliability is highest can also be given.Finally,two examples of different kinds of multistate networks are given.     

基于GPU的大规模多阶段任务系统可靠性并行计算方法

针对大规模多阶段任务系统(phased-mission system, PMS)的可靠性求解,引入并行计算思想,通过分析传统的一致化方法(uniformization method, UM),基于Nvidia提出的CUDA(compute unified device architecture)架构,实现了基于图形处理器(graphics processing unit, GPU)的UM并行算法(GPU-UM),并采用合并访问和共享内存技术,提高了GPU中数据负载的利用率;PMS中不同阶段参与任务的设备及其数量通常会发生变化,导致阶段间依赖性处理困难。通过对新设备加入、已有设备暂时退出任务或完全退出任务等3种基本情况的分析,提出了阶段间状态映射机制,实际中的阶段变化情况更加复杂,可综合上述3种基本情况进行处理。通过算例对比了GPU-UM、CUDA-UM、传统UM和Krylov子空间等4种算法的计算时间和可靠性结果,分析表明GPU-UM算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;同时,通过对比分析UM算法和Krylov子空间算法与仿真方法的结果误差,表明提出的阶段间映射机制能够正确处理PMS中阶段间的复杂依赖关系。     

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。     

环形相邻2/n(F)可修系统的可靠性分析

研究了由n个部件和一个维修工组成的环形相邻2/n(F)可修系统的可靠性问题。假定每个部件的工作时间和维修时间均服从指数分布,故障部件可以修复如新,但组成系统的部件是马氏相依的。利用广义转移概率的定义和关键部件优先维修的规则,求得了该系统的状态转移概率矩阵。当n已知时,获得了该系统的可靠度等重要可靠性指标。     

具有不可比状态信息的可修MS-PMS可靠性分析

针对复杂多阶段任务系统(PMS)中存在的元件状态多态性和不可比性问题,提出了系统与元件两层的分层模块构建方法,应用连续时间Markov模型(CTMC)描述可修元件之间状态的相依和变迁的动态行为,应用多态多值决策图(MVDD)构建系统的结构函数.为处理元件状态不可比情形,将其分为组内、组间及无约束状态三组,应用CTMC构建了不同变迁约束下部件处于不同阶段时的状态组的联合概率模型,发展了具有不可比元件状态的多状态多阶段任务系统(MSPMS)可靠性分析方法.最后,通过简约形式的飞行任务系统实例,结果表明CTMC下分层分组模块分析方法能有效计算MS-PMS的可靠度,验证了模型与分析方法的可行性.     

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。     

环形不同部件相邻2/3(G或F)可修系统的可靠性分析

本文考虑了相邻２／３（Ｇ或Ｆ）不同部件的这类环形可修系统,给出了这类系统可靠度的Ｌａｐｌａｃｅ变换表达式、首次故障前的平均时间（ＭＴＴＦＦ）等可靠性指标,为进一步探索环形不同部件相邻ｋ／ｎ（Ｇ或Ｆ）可修系统、复杂串并联和复杂并串联系统提供了一条新途径。     

冷备可修系统的二元最优更换策略

研究了由一个修理工、两同型部件组成的冷贮备可修系统 ,在假定故障部件不能“修复如新”的条件下 ,利用几何过程对系统中部件 1的故障次数N和工作寿命T组成的二元最优更换策略 (N ,T)进行了研究 ,问题是确定最优的更换策略 (N ,T )使得系统经长期运行单位时间内期望效益达到最大。导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 ,还在一定条件下证明了最优策略 (N ,T )比以往著作中的最优策略N 和T 优良。     

基于自适应神经网络的非线性系统故障诊断

针对一类模型未知及状态不可测的非线性系统,提出了基于自适应神经网络的故障诊断策略,不仅在线估计神经网络的矩阵权重,而且在线估计高斯函数的宽度和中心。该方法对系统的未知非线性特性没有特别要求,仅对神经网络提出较弱的假设条件。首先利用径向基函数(Radial Basis Function,简称RBF)神经网络构造状态观测器,估计系统的状态。然后利用另一个自适应RBF神经网络作为故障估计器,其输入是系统的估计状态(而不是系统状态),其输出为系统所发生的故障模型。利用Lyapunov稳定理论详细分析了状态误差和故障误差的收敛性,分别给出了两个神经网络的参数调整律,仿真证明了该方法的实用性和有效性。     

基于动态事件树的风险关键状态搜索算法

关键状态是系统风险演化中的重要环节,识别关键状态对系统风险控制等具有重要意义。首先结合动态事件树基本方法给出了一类关键状态和关键事件的数学定义,然后提出了此类关键状态的两种搜索算法--基于子树分解的搜索（sub-tree decomposition, STD）算法和基于逻辑运算的搜索（boolean calculation, BC）算法,并对其计算量进行了对比分析。最后,利用本文所提出的算法对一个冷却缓冲装置进行了示例分析,验证了该算法的有效性和可行性。     

Petri网的分享合成操作

通过引入Fork算子，建立Petri网的一种新的合成操作一分享合成，分享合成探作与传统的共享合成操作相比更适合于描述信息系统的建模。在分享合成时，子网中任何与分享库所无关的变迁序列在合成后保持不变，分享合成对于子网内由分享库所引发的变迁序列也保持不变。分享合成实际上增加了分享库所引发变迁序列发生的机会，使得到达输出集的机会增加。最后介绍了Petri网分享合成操作在信息系统安全管理中的应用。     

基于异步估计自适应Kalman滤波系统设计

一般的Kalman滤波器时系统噪声和测量噪声统计特性要求较为严格,当统计特性存在不确定性时,估计会造成较大的估计误差,甚至使滤波器发散.针对此问题,在基于新息的自适应估计和极大后验估计的基础上对Q和R进行异步估计;以某型号光纤惯性测量装置和GPS系统为背景的仿真实验结果表明,该方法能够有效地对Q和R存在不确定的组合导航系统的误差状态变量进行估计,并能较好地保证自适应滤波器的收敛性,进一步提高了估计精度.     

考虑经济相关性的复杂二维保修装备组合维修策略

针对保修期内孤立地对各单部件进行维修增加装备保修费用的问题, 结合复杂装备的二维保修现状, 以保修期内的保修费用为主要定量化分析指标, 以单部件二维预防性维修费用模型为基础, 将研究对象由单部件系统拓展到包含串联多部件系统的复杂装备。引入预防性维修基准间隔期, 采用组合维修的方法, 将各单部件预防性维修工作组合优化, 建立了多部件系统二维预防性组合维修费用模型。最后, 实例分析验证了该方法的可行性,可为二维预防性维修服务下多部件系统组合维修策略的制订提供科学依据与定量化分析方法。     

离散时间修理延迟单部件可修系统的可靠性分析

针对离散时间下修理有延迟的单部件可修系统,建立了系统状态转移的数学模型。该模型假定系统有正常、维修和故障后待修三种状态,并且系统寿命、修复时间和等待修理时间均遵从一般离散分布。利用随机过程的方法,研究了该可修系统状态之间的转移关系。在该模型的基础上得到了系统可靠度、可用度、平均故障次数等常用可靠性指标。最后,通过一组算例来说明了该模型的有效性。     

独立分量分析在相控阵雷达信号检测中的应用

相控阵雷达工作的环境日益复杂,分析了干扰、杂波环境下相控阵雷达接收信号的盲可辨识性,建立了目标信号的盲分离模型,在此基础上提出了小波变换与独立分量分析方法相结合检测目标的算法。该算法首先使用小波变换对相控阵雷达接收的回波信号作消噪处理,提高目标信号的信噪比,然后使用独立分量分析方法对源信号进行分离,提取相控阵雷达接收回波中的目标信号。仿真结果验证了算法的有效性。     

Analysis of G-Queue with Pseudo-Fault and Multiple Working Vacations

This paper presents a new model of discrete time Geo/Geo/1 repairable queueing system with pseudo-fault, negative customers and multiple working vacations. The authors assume that system service may be interrupted by breakdown or pseudo-fault, this system may become disabled only when it is in a regular busy period, and negative customers adopt two types of typical killing strategies. In this paper, the authors know that the evolution of the system can be described by a two-dimensional Markov chain, and the two-dimensional Markov chain satisfies the condition of quasi birth and death chains. Based on the method of matrix-geometric solution, the authors obtain distributions for the stationary queue length in RCH and RCE strategy, respectively. Moreover, the reliability of the system is analyzed and the number of customers and waiting time of a customer in the system in steady state are obtained. The authors analyze the impact of two killing strategies on the system comparatively.This paper studies the individually and socially optimal behaviors of positive customers, and presents a pricing policy for positive customers, therefore, the authors obtain the socially optimal arrival rate.Various numerical results are provided to show the change of performance measures.