层次约束关系不变的虚拟拆装模型及其VRML实现

通过对实际装备拆装和复装过程的深入分析,提出了一种层次约束关系不变的层次交互式虚拟拆装模型(hiVMM),分析了模型应该支持的六种原子操作.由于模型保持了装备树的层次结构,使得装备模型在拆装或复装过程中保持了待拆装或待复装子部件的完整性,避免了平面式拆复装造成的混乱,使得拆复装操作更高效、灵活和自然.最后,在VRML环境下实现了该虚拟拆装模型原型,并利用软件空间传感器进行了测试,实验表明该拆复装模型是有效的.     

实现战术态势估计的一种多agent计划识别方法

利用目标编群思想描述多agent行动之间的协作关系,建立了一种基于多agent计划识别的战术态势估计模型。分析了计划库的构成及结构层次,给出了一种基于多agent假设的计划识别算法。以一阶谓词逻辑为形式语言,扩展了战术智能规划的一个实例,引入了描述多agent完成同一任务的谓词和算子。对实例的分析说明了基于多agent计划识别的态势估计过程,表明了使用该方法求解态势估计问题的可行性。     

基于逆高斯退化过程的面向任务系统CBM优化模型

针对现有单调退化系统视情维修(condition-based maintenance,CBM)优化模型中不完全维修影响考虑单一,且未同时融入可用度约束的问题,提出一种考虑不完全维修双重影响与可用度约束的单调退化系统CBM优化模型.首先,基于具有随机漂移系数的逆高斯过程,建立系统退化模型并得到相关概率分布;其次,描述任务...     

基于数值微分技术构造鲁棒估计模型的方法及其应用仿真

在研究宏观空间运动特性的基础上，利用数值微分作为表达工具描述未知运动过程的动态特性，构造了数值微分型滤波模型（NDFM）和数值微分型滤波－预报联合模型（NDFPM）。这种方法能根据各种应用要求对动态特性完全未知的运动过程建立结构简单、鲁棒性强的估计模型，而且容易选择估计算法获得满意的性能。本文对未知扰动作用下的被控过程建立NDFM并实现状态重构和扰动补偿；对动态未知的被跟踪目标建立NDFPM并估计出运动参数的当前值和一步预报值。仿真结果表明这两种模型具有较强的鲁棒性和满意的估计精度。     

连续劣化系统的最佳检测与维修策略分析

针对故障状态需要检测确定的劣化系统,以Levy过程描述其运行过程中状态变化,在此基础上提出了一类综合优化检测间隔期与预防性维修阈值的视情维修模型。利用更新过程理论,建立了系统的检测间隔期、预防性维修阈值与优化目标函数之间的关系式,并采用Nelder-Mead法进行优化求解,得到了系统最佳的视情维修检测和维修优化策略。在该策略下,系统长期运行平均费用率最低。最后以典型的Levy过程-Gamma过程为例,实现了此优化模型,同时验证了对应求解方法的可行性。     

有限任务间隔时间内的装备选择性维修决策研究

在序贯任务过程中,在有限任务间隔时间约束条件下,以提高装备的任务可靠度为目标,建立了复杂串并联系统任务可靠度模型,以最小维修、预防更换和事后更换为可选维修策略,建立了总维修时间约束条件下以任务可靠度最大化为目标的选择性维修决策模型。采用遗传算法建立了选择性维修决策优化求解算法,解决了求解空间爆炸问题。案例分析表明,装备选择性维修决策模型及基于遗传算法的优化求解方法是有效的。     

飞机编队飞行保障系统的建模与仿真

采用先进建模仿真技术实现了非战时飞机编队飞行保障仿真系统。系统不仅能够建立飞机编队飞行保障过程模型,描述飞机编队飞行保障过程中的基本活动如飞行、故障发生、计划性维修及非计划维修;还能够按照各种事件的发生规律进行仿真,反映飞机编队在一段时间内累积飞行时间、定时维修及故障维修的情况。介绍了实际飞行保障过程,给出仿真模型描述,最后阐述了使用框图建模方法实现仿真系统的过程。     

基于任务剖面的导弹LRU备件规划方法

研究了不同环境条件对导弹产品寿命的影响,利用Poisson过程来描述导弹现场可更换单元(line replaceable unit, LRU)在全寿命周期中的维修情况,给出了一种基于任务剖面的导弹LRU备件规划方法。通过对全寿命周期任务剖面进行分析,综合考虑不同典型任务剖面对LRU可靠性的影响,利用Poisson过程建立LRU备件量模型。通过考虑LRU备件贮存失效和定期检测损耗,对备件量模型进行了修正。结合实例表明,该方法在导弹贮存寿命剖面下对LRU备件量进行了合理规划,确保导弹满足战备完好性要求,并节约了全寿命周期费用。     

仿真网格中应用任务调度模型研究

在仿真网格中,建立应用任务调度模型是研究仿真网格应用任务调度问题的关键.首先对分布式仿真应用形式的特点进行分析,建立了仿真应用任务的形式描述;根据任务描述,建立了基于图论的仿真应用任务需求模型和资源拓扑结构模型;在此基础上,对应用任务调度问题进行描述,定义了应用任务调度性能指标和性能函数,构建了仿真网格的应用任务调度模型.     

战时装备维修任务调度的两种新算法

针对基于最大保障时间的战时维修任务调度问题,建立了以维修效益最大为目标的调度模型,并给出了两种模型求解算法。算法1以最大保障时间和维修效益作为维修任务的优先级设计参数,充分考虑了维修任务的紧迫性与价值;算法2进一步考虑维修小组的可维修装备数量,使得各小组的维修负载更加均衡。利用该方法,在满足作战单元最大保障时间的前提下,可使得装备维修效益最大,有效地解决了战时维修任务的调度问题。     

面向装配工艺规划的集成式装配模型研究

虚拟装配能够有效地支持装配设计过程,提高产品可装配性。提出了面向装配工艺规划的虚拟装配体系结构,在此基础上提出了一种面向装配工艺规划的集成式装配模型,并分析了模型的信息组成、获取方式和组织结构。结合某燃料电池设计项目,在清华大学国家CIMS工程技术研究中心的虚拟装配支持系统VASS上对面向装配工艺规划的虚拟装配体系结构和集成式装配模型进行了验证。应用表明,该集成的产品装配模型能够有效支持产品装配工艺规划的全过程。     

基于同步网的虚拟拆卸过程建模方法研究

针对大型复杂装备虚拟拆卸过程建模问题,分析了其在拆卸作业的顺序关系、逻辑关系和语义表示等方面的需求。基于同步网给出了虚拟拆卸网(VDN)的定义和规则,其中变迁表示了维修作业中的拆卸动作,库所表示拆卸过程中部件的状态,同步器定义了拆卸序列的选择和并行关系。VDN能够确定拆卸序列、描述维修动作之间的逻辑关系,具有拆卸作业的具体语义,包含了维修知识信息。详细给出了VDN建模的步骤和简化规则,并通过一个VDN建模实例对方法和可行性进行了验证。     

基于维修仿真的人体疲劳分析

在维修工程领域,对产品的人机工程学分析逐渐引起人们的重视,人体的疲劳分析是其重要组成部分。该文提出了一种基于维修仿真的人体疲劳分析方法,该方法首先利用虚拟人创建维修仿真过程,然后通过动态提取虚拟人在该过程中的动作数据,计算人体执行不同动作所消耗的代谢能量,最后分析评判人体在维修过程中的疲劳程度。通过建立人体疲劳分析原型系统,并针对空间站维修仿真进行实例验证,试验结果表明了该方法的有效性。     

基于UML 和Petri 网的武器装备体系需求分析方法

将武器装备体系分为逻辑体系结构和物理体系结构,给出对体系进行需求分析的过程.探讨了利用UML对武器装备体系进行需求描述的方法和步骤,以海洋监视与打击体系为例,利用UML中的协作图和活动图从顶层分别描述了体系的物理体系结构和逻辑体系结构.建立了利用UML构建的体系静态结构模型到利用着色随机Petri网构建的动态运行模型之间的映射关系.针对实例建立了相应的评估模型,利用可达树分析法初步分析了体系的一些逻辑性能.在构建体系结构模型和评估模型的过程中,各模型间既有延续性,又从不同角度反映了体系结构的不同方面,既可保证需求描述和分析模型的一致性,又可比较全面地分析装备体系结构.     

Using genetic/simulated annealing algorithm to solve disassembly sequence planning

Disassembly sequence planning (DSP) plays a significant role in maintenance planning of the aircraft. It is used during the design stage for the analysis of maintainability of the aircraft. To solve product disassembly sequence planning problems efficiently, a product disassembly hybrid graph model, which describes the connection, non-connection and precedence relationships between the product parts, is established based on the characteristic of disassembly. Further, the optimization model is provided to optimize disassembly sequence. And the solution methodology based on the genetic/simulated annealing algorithm with binary-tree algorithm is given. Finally, an example is analyzed in detail, and the result shows that the model is correct and efficient.     

航天器五自由度对接试验台动力学特性仿真

建立可靠完整的动力学模型是制定航天器五自由度对接试验台方案的理论基础。对航天器对接试验台的动力学建模问题进行了研究，建立了接触点的动态变约束方程、对接碰撞力模型，并应用牛顿一欧拉方法提出了五自由度下捕获阶段运动学模型。用MATLAB编写了捕获阶段的动力学仿真程序。给出了主、被动试验台运动范围及运动特性、作用力范围等仿真结果，为航天器五自由度对接试验台的实现方案提供了重要设计依据及参考。     

基于贝叶斯网络的复杂装备维修质量评价模型

针对当前装备维修质量评价忽视维修过程影响因素这一问题,将过程评价指标体系作为修后评价指标体系的先验知识,构建了一种基于贝叶斯网络的复杂装备维修质量评价模型。首先,建立了过程评价指标体系和修后评价指标体系,并对各项指标进行了简要分析。然后,建立了维修质量评价的贝叶斯网络模型,通过改进的模糊综合评价方法确定了根节点的先验概率,通过专家经验法确定了子节点的条件概率,并给出了模型的具体求解步骤。最后,通过算例仿真与分析对提出的方法进行了验证。结果表明,提出的方法能够在一定程度上解决复杂装备的维修质量评价问题,为完善复杂装备的维修质量评价理论提供了借鉴。     

网络协同数字化预装配系统中的协同技术研究

针对网络协同数字化预装配特点,提出可重组的多Agent协同装配动态组织结构,基于Petri网建立装配动态组织模型和协同装配过程模型,对产品的装配协作过程进行了研究。提出商用CAD软件与数字化预装配系统的模型数据集成方法,研究了多Agent之间的通信和协同实时性的实现技术,并开发了原型系统。实例表明,该系统能使异地协作人员通过网络协同地对产品的装配设计进行分析与优化。     

一种考虑装备维修流程的多维修任务调度

快速、有效地进行武器装备维修任务调度可减少故障装备在维修系统的逗留时间,对提高部队的战斗力具有重要意义。通过综合分析战时维修调度问题,给出了一般装备维修调度问题的数学描述,建立了一种考虑维修流程的多单元维修任务调度模型,并给出了相应的模型求解方法。实例表明该方法有效地解决了战时维修任务调度问题。     

退化相关多部件系统预防性维修决策模型

在复杂多部件系统维修决策过程中通常需要考虑部件间故障相关关系,基于部件退化速率受其自身和相关部件累积退化量影响的思想,建立退化相关多部件系统退化过程解析模型,之后在非减退化过程假设下得到系统和部件可靠度函数。在此基础上,提出针对不同部件的预防性维修策略,并以单位时间维修费用最小为目标构建维修决策优化模型。最后,通过两部件系统算例分析,对所提可靠度模型精确度进行检验,并得到系统最优预防性维修策略,验证维修决策模型的合理性和有效性。