可重构制造系统的可靠性建模与预测研究

发布时间：2017-05-07 11:10

  本文关键词：可重构制造系统的可靠性建模与预测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球经济的快速发展,市场的竞争日趋激烈,制造业企业为了在激烈的市场竞争中脱颖而出,必须提高其制造系统的适应能力,响应客户个性化生产及市场快速变化等生产环境需求。可重构制造系统正是在这一背景中提出来的,可重构制造系统在低成本、短周期的前提下,通过自身的应变能力满足客户的个性化需求。可重构制造系统是一个复杂、多变的系统,采用传统的故障树建模对其进行可靠性分析是非常复杂的。而Petri网具有形式化的语义定义、直观的图形表达、严格的数学基础以及基于状态的描述等优点。因而,可被用来对可重构制造系统的可靠性进行建模和预测分析。本文在研究系统可靠性建模与预测分析的基础上,结合了国内外研究现状,针对目前可靠性的建模技术、预测和评估方法作出了较为全面的介绍和分析,将可靠性建模与分析研究的理论应用到可重构制造系统的可靠性预测与评估中来。文中首先对可重构制造系统的可靠性指标体系和可靠性模型进行了分析与总结,确定了可靠性的指标体系。然后根据Petri网的图形化等优点对典型系统进行了相关可靠性分析与应用,指出了Petri在可靠性分析过程中的不足。将模糊理论与随机Petri网相结合,建立了一种基于模糊随机Petri网的可重构制造系统可靠性建模和分析方法。采用随机Petri网对可重构制造系统建立了可靠性模型,通过模糊数来表示与变迁关联的引发率参数,较好地避免环境、人为等因素对测量数据的不精确性,弥补了基于随机Petri网的可重构制造系统可靠性建模和分析方法难以体现时间参数不精确性的缺陷。利用马尔科夫链得到可重构制造系统的稳态状态转移函数,分别求得可重构制造系统在重构后的可靠性,比较出了每一种重构方案的可靠性高低,实现了对可重构制造系统的可靠性预测。在模糊综合评价的基础上引入层次分析法,提出了一种基于模糊理论和层次分析法的可重构制造系统可靠性综合评价方法。采用层次分析法建立了可靠性评价层次模型,确定了各个指标参数的权重,更合理地构建了系统的可靠性指标层次。通过模糊理论,建立了模糊评价模型,用评分值来计算总体分数,评估了整个方案的的等级。该方法更易于对系统中包含的不确定性信息进行有效处理,具有更为广泛的实际应用范围。
【关键词】：可重构制造系统 Petri网 可靠性建模与预测 可靠性评估
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB114.3;TH18
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外的研究现状14-17
• 1.2.1 可重构制造系统建模方法国内外研究现状14-16
• 1.2.2 可重构制造系统可靠性分析与评价方法国内外研究现状16-17
• 1.3 研究内容及安排17-20
• 1.3.1 研究内容17-18
• 1.3.2 内容安排18-20
• 第2章 可重构制造系统可靠性指标体系及可靠性模型20-28
• 2.1 可重构制造系统可靠性的基本概念20-21
• 2.2 可重构制造系统可靠性基本度量指标体系21-23
• 2.2.1 无故障性指标参数21-22
• 2.2.2 维修性指标参数22
• 2.2.3 其他性指标参数22-23
• 2.3 常用系统可靠性模型及其可靠性预测23-27
• 2.3.1 可靠性建模的目的与作用23-24
• 2.3.2 可靠性框图(RBD)24-25
• 2.3.3 常用系统的可靠性模型25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 Petri网基本概念及其对系统的可靠性建模分析28-40
• 3.1 Petri网及其在可靠性分析中的应用28-30
• 3.1.1 Petri网基本概念28-29
• 3.1.2 Petri网的图形表示29
• 3.1.3 Petri网在可靠性分析中的应用29-30
• 3.2 随机Petri网及其在可靠性分析中的应用30-34
• 3.2.1 随机Petri网的定义30
• 3.2.2 随机Petri网在可靠性分析中的应用30-34
• 3.3 马尔科夫链分析法34-38
• 3.3.1 马尔科夫过程34
• 3.3.2 马尔科夫过程可修系统的一般模型34-37
• 3.3.3 马尔科夫对复杂系统的性能分析37-38
• 3.4 分析实例38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 可重构制造系统可靠性建模与预测分析40-51
• 4.1 引言40
• 4.2 模糊集理论基本概念40-42
• 4.2.1 模糊集理论的基本概念40-41
• 4.2.2 模糊集的代数运算41-42
• 4.3 基于模糊随机Petri网的RMS可靠性建模与预测分析42-44
• 4.3.1 模糊随机Petri网的定义42-43
• 4.3.2 可重构制造系统的可靠性建模与预测分析43-44
• 4.4 实例分析44-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第5章 可重构制造系统的可靠性综合评价51-62
• 5.1 可靠性综合评价的方法51-52
• 5.1.1 综合评价的原则51
• 5.1.2 可靠性的综合评价方法51-52
• 5.2 可靠性指标的选择52-54
• 5.2.1 可靠性参数选择的依据与原则52
• 5.2.2 可靠性指标的确定52-54
• 5.3 可靠性综合评价方法研究54-58
• 5.3.1 可靠性指标的层次分析比较54-56
• 5.3.2 基于模糊理论可靠性的综合评价法56-58
• 5.4 实例分析58-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第6章 总结与展望62-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文及科研成果67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 秦益霖,刘坤;基于随机Petri网的性能与可靠性评价[J];工矿自动化;2004年03期

2 张晓德;李文斌;;柔性制造系统的模糊参数评价方法[J];计算机工程;2013年10期

3 盛伯浩,罗振璧,赵宏林,刘阶萍;快速重组制造系统(RRMS)——新一代制造系统的原理及应用[J];制造技术与机床;2001年08期

  本文关键词：可重构制造系统的可靠性建模与预测研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：349747