两阶段功能检查模型研究

许多产品在功能故障发生前具有潜在故障期，选择合适的时机进行功能检查，是减少功能故障造成的安全、任务或经济影响的有效措施。现有的模型多数是单一检查周期策略，而实践中常采用不等周期检测，特别是两阶段功能检查更为普遍。运用延迟时间的概念，建立了产品两阶段功能检查模型，以单位时间的平均费用最小为目标，确定最佳的潜在故障检查间隔期，并给出了该模型的应用示例。     

基于可靠性的软件构件费用分配最优模型

针对软件系统可靠性和费用分配问题,给出了一种基于可靠性的软件构件费用分配最优模型。将软件系统可靠性定义为软件构件失效率、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行的规定任务时间的函数,详细描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤。在求解过程中,将费用最优模型转化为Kuhn-Tucker方程,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。     

BIT分析的三态马尔可夫模型

BIT虚警率高阻碍了BIT效能的充分发挥和更广泛、更深入的应用,如何在故障检测率一定的条件下,降低虚警率将成为一个亟待解决的问题。通过将系统状态划分为正常、间歇和故障三种状态,建立了三态马尔可夫模型。分析了三态模型的合理性、与两态(正常状态、故障状态)模型的关系,并对两者进行了对比。理论分析表明,基于三态模型的BIT与基于两态模型的BIT系统相比,其能力与性能得到了提高,在提高故障检测率的同时,还可以降低虚警率。     

基于随机截尾的数控机床故障分布模型研究

针对随机定时截尾试验数据,提出运用故障总时间法确定其故障时间,用Johnson法确定故障时间的顺序号,用近似中位秩确定其经验分布函数.针对故障分布模型不唯一这一特点,本文提出采用图分析和误差面积比指数从定性和定量两方面确定其最优分布模型.最后以某一数控机床的现场试验数据为例,介绍了整个计算过程.该算法利用几何直观,计算简便准确,具有一定的工程应用价值.     

基于多信号流图的测试性验证试验样本选取方法

为设计优化的测试性验证试验方案,提出了故障样本优选算法.本算法介绍了多信号流图模型的形式化定义和建模步骤,利用其描述故障与测试间因果依赖关系,建立了故障-测试相关矩阵和故障-故障相关矩阵.在考虑充分覆盖的约束条件下,以试验费用小为优化目标,提出了最小故障样本集和每个故障样本数的选取方法.案例验证结果表明,该方法分析设计的试验方案节省了试验费用.     

基于非线性和测试覆盖率的软件可靠性增长模型

软件可靠性增长模型一般假设故障是独立的,且检测到的故障能够被排除。但在工程中,一些检测到的故障可能无法排除,在排除过程中也可能会引入新的故障。考虑上述因素,本文假设故障的引入过程与时间呈现非线性关系,通过测试覆盖率函数来表示软件故障检测率,建立了基于非齐次泊松过程(non-homogeneous Poisson process, NHPP)的软件可靠性增长模型。为规避参数估计过程中模型函数导数连续性和存在性的限制,应用一个自适应变化的实值遗传算法进行计算。最后通过一个真实软件失效数据集对模型参数进行计算,利用不同的评价准则将所提模型和现有模型进行比较,说明所提模型的优越性和准确性。     

设备故障次数与经济更新时间

依据设备故障间隔期的概率分布,研究了设备故障次数的随机动态变化过程,建立了随机性分析的递归方程,并进一步研究了基于设备故障次数及其概率的最小费用周期更新模型,还采用一个模拟例题做了基本验算.     

考虑多缓冲库存情景的生产系统预防维护研究

针对2M1B生产系统由于发生故障将造成生产停滞,增加短缺成本的问题,构建了多情景模式下考虑产品次品率的预防维护模型.分析缓冲区库存变化的轨迹,确定不同的缓冲区库存情景模式,构建生产周期内不同情景下缓冲区库存持有成本模型.以预防性维护时的次品率阈值水平,建立缓冲区库存时次品率的阈值水平和缓冲区库存量大小为决策变量,以生产周期内单位时间总费用最小作为目标建立生产系统预防维护模型,总费用包括预防性维护费用、库存持有费用、返工费用、短缺费用以及保修维修费用.运用离散迭代算法对模型进行优化求解,通过数值算例验证了所提出模型的适用性与有效性.     

考虑故障检测效用与修正效用的软件可靠性增长模型

测试效用是影响软件测试过程的重要因素,其随时间的变化情况直接影响着测试过程中的故障检测和修正的效率,合理地评估测试效用对测试过程的影响是建立精确软件可靠性模型的关键因素。针对现有模型对测试效用认识的不足,严格根据实际测试情况,将测试效用分为故障检测效用和故障修正效用,并在此基础上,建立了综合考虑这两种效用的软件可靠性增长模型。利用公开发表的软件测试失效数据集对模型进行验证,结果表明,与现有的考虑故障检测与修正过程的模型相比,所提模型具有更好的拟合和预测能力。     

贮存装备检测周期优化模型研究

针对现有装备贮存定期检测测试效率以一个先前经验值来表示的不科学性,依据工程实际,提出用模糊综合评判法确定测试效率;利用装备在贮存中性能退化的性质,建立考虑模糊测试效率的模糊可靠度预计模型;结合模糊可靠度函数给出贮存费用的积分表达式。最后以模糊可靠度模型为约束,以费用最小为目标函数建立检测周期的优化模型。运用遗传算法对某型水下航行器贮存期电参数的故障检测周期进行优化,结果表明了此方法的合理性和实用性。     

Research and application of hierarchical model for multiple fault diagnosis

1.INTRODUCTION Failureanalysisanddiagnosisoflarge scalesystems havereceivedconsiderableattentionduringtherecent years[1～3].Thesesystemshaveevolvedfromthepre viousonesbasedonheuristicknowledgeofsymptom faultassociationstothemorerecentonesbasedon structure,behaviorandfunctionalityofthedevice andsubsystemtobediagnosed[4].Inthecaseof complexsystem,theapplicationofmodel baseddiag nosisalgorithmsbecomescomputationallyverydiffi cultorevenintractable.Ahierarchicaldiagnosisap proachcansignificant…     

一种基于有向图模型的模糊多故障诊断算法

基于最大后验概率准则的复杂系统多故障诊断推理算法依赖于系统先验故障概率的获取.针对这一不足,提出了一种基于有向图模型的系统级模糊故障诊断算法.首先用有向图模型描述大型复杂系统各子系统及故障观测节点问的信息依赖关系,建立故障依赖矩阵;然后在故障观测概率空间建立特征故障观测概率矩阵;在此基础上设计了模糊函数以描述实际观测向量与故障特征向量的相似度,并提出了相应的诊断算法.仿真结果表明该算法具有足够的故障诊断精度和诊断效率.     

基于多组件动态损伤的系统故障预测方法研究

基于从时间应力导致组件损伤的机理,对组件损伤演变过程和模型进行了研究.以系统的多组件动态损伤为信息源,通过建立多组件损伤与系统故障演化的隐马尔可夫模型,对系统故障预测的详细技术流程和相关算法进行了研究.最后以某开关电路系统为研究对象,对提出的系统故障预测技术的有效性进行了实验验证和分析.     

基于CRPF的残差似然比检验故障诊断算法

分析了非线性系统故障诊断领域中常用方法的优缺点,针对外界随机扰动对于滤波精度的不利影响以及故障诊断的连续实现问题,通过代价评估的粒子滤波、交互式多模型和序贯概率比检验三者的有机结合,提出了一种基于代价评估粒子滤波的残差似然比检验故障诊断算法。采用代价评估粒子滤波替代交互式多模型中的次优滤波器,同时简化交互式多模型输入交互和输出交互环节。将滤波过程中得到的残差信息引入序贯概率比检验框架中,构建了一种新的在线残差似然比检验方法。实现了对于非线性系统状态有效估计以及对于系统模式连续、可靠的辨识。计算机仿真实验验证了算法的有效性。     

Actuator fault diagnosis of time-delay systems based on adaptive observer

1 .INTRODUCTIONOwingtotheincreasing demandfor highreliabilityinmany industrial processes , much attention has beenpaid to the problem of fault detection and diagnosis(FDD) in dynamic systems over the past twodecades. Fruitful results can be found in Refs .[1 ~3] .It is well known that faults in a dynamic systemcan take many forms . They can be actuator faults ,sensor faults ,unexpected abrupt changes of some pa-rameters or even unexpected structure changes[4 ,5].The purpose of detection…     

基于改进PSO算法的实时故障监测诊断测试集优化

针对基于相关性模型的复杂系统实时故障诊断问题,引入一种改进的多目标离散粒子群优化算法对测试集进行优化选择,以提高诊断系统效率,降低测试成本。基于现有粒子群优化算法,将粒子速度更新和位置更新的意义与测试选择相联系,提出了新的速度和位置更新公式;针对测试集故障检测数、故障隔离数、测试个数及成本等多个指标,分别设计了故障监测测试集和诊断测试集的多目标适应度函数,并给出最优解的多目标更新方法。仿真结果表明：改进算法收敛速度快,计算精度高,可为实时监测诊断系统测试集优化选择提供有效指导。     

有限元仿真分析软件中建模的多态机理研究

有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能对网格质量和计算结果造成严重的消极影响,甚至还会导致问题不可解。同时过于复杂的模型也将消耗大量计算时间。为建立合适模型,提高计算效率,将多态模型概念引入有限元领域,就模型态与计算精度之间的关系进行了研究并得出初步结论。     

电子设备健康状态评估与故障预测方法

针对电子设备的健康性能退化问题,提出一种改进流形学算法与隐半马尔可夫模型(hidden semi Markov model, HSMM)相结合的电子设备健康评估与故障预测方法。首先,在有监督邻域保持投影(supervised neighborhood preserving projection, SNPP)算法中引入非相关约束并加入核函数形成核有监督非相关邻域保持投影(kernel supervised uncorrelated neighborhood preserving projection,KSUNPP)算法,将其用于原始特征的提取,获得有效的特征集作为HSMM的输入进行训练|其次,建立了电子设备健康评估与故障预测模型,该模型用Kullback Leibler (KL)距离来衡量故障程度,实现设备退化程度的评估,又可根据各状态驻留时间,预测出设备故障发生的时间。最后,将该方法应用于某型导弹电子设备的健康评估与故障预测,验证其有效性。