非瞬时检测系统的最优检测策略

研究非瞬时检测系统的检测策略问题,假定系统有2种工作状态（正常及异常）和1种故障状态,当系统工作时,为了判断系统是正常还是异常,每隔一段时间系统检测一次,检测时间是任意连续型随机变量。利用概率分析和补充变量方法,求出了系统的最优检测周期和诊断参数的最优临界值。     

具有多维诊断参数系统的检测策略研究

研究具有多维诊断参数系统的可靠性和检测策略问题.为了判定系统是正常还是异常,每隔一段随机时间对系统检测一次,检测结果有可能出现错误,而诊断参数是多维随机变量.系统处于正常和异常状态的时间分别服从参数不同的指数分布,系统的修理时间是连续型随机变量,检测周期为任意随机变量.利用概率分析、补充变量和最优化方法,导出了系统的可靠性指标和最优检测策略.     

三状态系统的可靠性与检测策略

研究具有三种状态的可修系统。该系统工作一段随机时间后,可能直接发生故障,也可能进入异常状态。当系统故障时不需检测就能知道,而当系统工作时必须检测它的诊断参数才能知道它是正常还是异常。系统的诊断参数是多维随机变量,它与系统的工作状态有密切联系并且便于检测,检测就是为了测取该参数的值。利用概率分析、补充变量和最优化方法研究此类系统,导出了系统的可靠性指标、最优检测周期和多维诊断参数的最优临界值。     

2部件串联系统的可靠性与最优检测周期

研究2部件串联可修系统的一个模型。假定每个部件有3种状态：正常、异常和故障，系统故障时不需检测，工作时每隔一段时间对系统检测一次，以便发现每个部件是正常还是异常。利用概率分析、补充变量和最优化方法，不但求出了系统的可靠性指标，而且得到了系统最优检测周期的计算方法。数值例子说明这种方法是可行的。     

系统的故障诊断和检测策略研究

研究3状态系统的一个模型，假定系统有3种运行状态：正常、异常、和故障，其中故障状态不需检测，正常和异常状态需要检测，并且检测结果有可能出现错误，利用概率分析、补充变量和最优化方法，求出了系统的最优检测周期和最优故障诊断标准值。     

线性系统的故障检测和最优容错控制

针对系统中含有执行器故障和传感器故障的情况,研究了线性系统的故障检测和最优容错控制问题。利用Riccati矩阵方程和Sylvester方程设计了故障情况下的动态最优容错控制律,并设计了能同时检测出故障状态和系统状态的增广的降维故障检测器,解决了最优控制中故障状态的物理不可实现问题,从而实现了系统的故障检测和容错控制并能满足二次型性能指标。仿真实例验证了这种故障检测方法和最优容错控制的有效性。     

反辐射导弹的最优检测

本文以反辐射导弹告警系统为背景，根据典型反辐射导弹的发射模式，建立了反辐射导弹雷达回波时间序列模型，指出告警系统对反辐射导弹的脉冲串检测实际上是速度及加速度分量未知的线性调频信号的检测。推导了反辐射导弹的最优检测的表达式及参数估计的精度，并给出了最优检测的检测性能，为工程完成反辐射导弹回波脉冲串的检测提供了理论基础。     

参数不确定的广义T-S模糊系统的最优保成本控制

研究参数不确定的广义T-S模糊系统的最优保成本控制问题.对给定系统所容许的所有不确定参数,设计了状态反馈最优保成本控制器,使得闭环系统不仅渐近稳定而且具有最小性能指标上界.基于LMI处理方法,给出了该控制器存在的充分条件.通过矩阵分解把广义系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,从而可以像正常系统那样使用LMI工具箱求解控制器.算例显示了所给方法的简洁、有效;所得的性能指标的不同,也说明了最优保成本控制器的良好性能.     

一类串级不确定非线性系统的最优滑模控制器设计

对一类串级不确定非线性系统提出了一种基于SDRE控制的最优滑模控制方法。该方法采用两环控制结构，外环控制器的设计采用基于依赖状态的Riccati方程最优控制，用以产生最优滑模面。内环控制器设计采用滑动模控制以减小控制系统对参数变化、模型误差、外部干扰的敏感。同时提出了两种求解依赖于状态的Riccati方程的方法，所设计的最优滑模控制器能使串级不确定系统具有鲁棒稳定性。最后通过一个仿真算例，验证了该控制方法的有效性。     

切向加速度与弦误差约束的CNC系统时间最优轨迹规划

针对计算机数控(CNC)系统给定参数化路径, 给出了一种求解时间最优轨迹规划问题的凸优化方法. 轨迹规划问题考虑切向加速度约束与弦误差约束. 通过建立两种约束下的状态容许空间, 分析约束对时间最优轨迹的影响. 通过非线性变量代换, 时间最优轨迹规划问题被表述为一个与时间无关的凸最优控制问题. 基于控制向量参数化(CVP)方法, 问题被进一步转化为易于求解的凸优化问题. 以路径参数对时间的二阶导数(参数加速度)为优化变量, 序列二次规划(SQP)方法获得问题数值解. 文末通过求解两个测试路径的时间最优轨迹规划问题, 验证方法的有效性.     

有故障制造系统的服务率和预防维护率的最优控制

考虑一类容许预防维护的制造系统的最优控制 .系统同时存在随机故障和修复、随机加工时间、随机预防维护、随机需求等多种不确定因素 .我们运用马尔可夫最优决策过程归纳方法 ,导出机器服务率和预防维护率的最优控制策略 .通过研究最优值函数的凸性、单调性和渐近性 ,证明了最优策略具有简单的阈值结构且被几个阈值参数完全刻画 .即产品库存水平小于相应的阈值时 ,最优决策是选择最大服务率或维护率 ;否则 ,停止生产或维护 .进而讨论了这些阈值之间的关系 .数值例子说明了本文的结论 .     

修理工单重休假可修系统平均停机时间研究

针对修理工带有单重休假的单部件可修系统,提出了一种新的维修更换模型。假定系统是可修的,逐次故障后的维修时间构成随机递增的几何过程,系统工作时间构成随机递减的几何过程。在修理工休假时间分别为随机变量和定长的情况下,选取系统的总工作时间T和故障维修次数N为更换策略,以长期运行单位时间内的平均停机时间为目标函数,通过更新过程和几何过程理论建立数学模型,导出了目标函数的解析表达式。并根据目标函数的不同情况,通过最小化目标函数或设置停机时间阈值来获取系统最优的更换策略T*和N*。通过两个仿真例子验证了该方法的有效性。     

可靠性增长试验的优化设计

讨论了以系统失效率为目标、试验费用和试验时间为约束条件的优化问题,运用梯度投影法得到了最优解;然后讨论了以试验费用为目标、系统失效率为约束条件的优化问题,运用Lagrange乘子法得到了最优解。仿真算例表明,两种算法的效率都较高,按照优化后的分配方案安排可靠性增长试验,能得到最大的收益     

Optimal maintenance decisions for gamma deteriorating systems

An optimal replacement model for gamma deteriorating systems is studied.This methodology uses a gamma distribution to model the material degradation,and the impact of imperfect maintenance actions on the system reliability is investigated.The state of a degrading system immediately after the imperfect maintenance action is assumed as a random variable and the maintenance time follows a geometric process.A maintenance policy(N) is applied by which the system will be repaired whenever it experiences Nth preventive maintenance(PM),and an optimal policy(N) could be determined numerically or analytically for minimizing the long-run average cost per unit time.Finally,a numerical example is presented to demonstrate the use of this policy.     

基于信息素正态分布的连续蚁群优化系统

受生物蚂蚁觅食行为的启发,拓展蚁群系统的性能,以正态分布模拟信息素的密度分布,并以此进行随机数抽样,构成蚁群的状态转移规则。系统将随着蚂蚁的移动调整分布函数,实施信息素更新,蚁群在信息素的引导下逐步向最优食物源聚集。系统还引入优进策略和变异策略,加强局部挖掘和全局探索机制,提高蚁群的寻优能力,构建为混合连续蚁群系统(hybrid continuous ant colony system,HCACS)。经多种经典函数的测试,表明HCACS适用于连续优化问题,性能良好,对于维数较高和搜索空间较宽广的问题,更具优势。HCACS算法的参数较少,设置简单,实用性较强。     

劣化系统最优维修策略：基于推广累积冲击模型

研究一个遭受累积冲击的劣化系统的最优维修策略. 在系统的工作时间内，任一冲击都将对系统造成损害，其损害效应具有累加性. 当累积冲击损害超过某给定水平时，系统失效. 在每个失效时刻，系统可以维修或者更换. 对一个劣化系统来说，假设引起系统失效的冲击量关于维修次数是几何递减的，并且连续的维修时间构成了一个几何递增过程. 这是一个推广的累积冲击模型，更符合可靠性的客观实际. 采用系统在前N-1次失效后维修，而在第N次失效后被替换的更换策略N，推导了长时间运行后平均费用率的精确表达，并精确地确定了最优维修策略N^*. 最后给出一个数值例子.     

Collaborative optimization of maintenance and spare ordering of continuously degrading systems

A collaborative optimization model for maintenance and spare ordering of a single-unit degrading system is proposed in this paper based on the continuous detection. A gamma distribution is used to model the material degradation. The degrading decrement after the imperfect maintenance action is assumed as a random variable normal distribution. This model aims to obtain the optimal maintenance policy and spare ordering point with the expected cost rate within system lifecycle as the optimization objective. The rationality and feasibility of the model are proved through a numerical example.