基于FTA-MC的某型起重机电气系统可靠性建模与仿真分析研究
本文选题:起重机电气系统 + 可靠性分析 ; 参考:《南京理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:起重机作为机电类特种设备,其电气安全一直备受重视,电气安全事故往往是由于电气系统故障造成的,而故障与电气系统可靠性紧密相关,因此,研究起重机电气系统的可靠性对提高起重机的电气安全具有重要意义。由于起重机电气系统功能结构多样、故障逻辑关系复杂、系统故障发生随机不确定等诸多因素,导致对其进行可靠性分析十分困难。鉴于故障树分析(FTA)在处理复杂系统故障逻辑关系方面的优势,本文将其应用于起重机电气系统可靠性建模;由于起重机电气系统故障发生具有不确定性,往往不易分析及诊断,考虑到蒙特卡洛方法(MC)在离散随机系统仿真中的优点,本文提出基于FTA-MC的起重机电气系统可靠性建模与仿真分析方法。主要研究内容如下:(1)在起重机电气系统可靠性研究必要性和难点分析的基础上,结合故障树分析理论和蒙特卡洛方法,构建了可靠性建模与仿真分析技术框架。(2)根据起重机电气系统功能结构分析,引入具体案例对电气控制系统原理及故障进行研究;应用故障树对起重机电气控制系统进行可靠性建模,并借助元器件可靠性预计方法得到失效率数据,进而实现系统故障树定性分析和定量分析。(3)针对故障树分析难以反映系统故障随机性的问题,提出基于FTA-MC的起重机电气系统可靠性仿真分析方法,在对仿真模型、随机抽样方法以及模拟时钟推进策略研究的基础上,设计了 FTA-MC可靠性仿真分析算法。结合本文提出的FTA-MC研究方法,对起重机电气系统进行可靠性建模仿真分析。通过可靠性仿真分析,不仅可以判断系统整体可靠性水平,而且能够发现系统薄弱环节,进而为提高起重机电气系统的可靠性提供指导和建议。
[Abstract]:As a special mechanical and electrical equipment, crane electrical safety has been attached great importance to, electrical safety accidents are often caused by electrical system failures, and the fault and electrical system reliability is closely related, therefore, It is important to study the reliability of crane electrical system to improve the electrical safety of crane. The reliability analysis of crane electrical system is very difficult due to many factors, such as diverse function structure of crane electrical system, complex logic relation of fault, random uncertainty of system fault and so on. In view of the advantage of FTAA in dealing with the logic relation of complex system fault, this paper applies it to the reliability modeling of crane electrical system, because the fault of crane electrical system is uncertain, it is not easy to analyze and diagnose the fault. Considering the advantages of Monte Carlo method in discrete stochastic system simulation, this paper presents a reliability modeling and simulation analysis method for crane electrical system based on FTA-MC. The main research contents are as follows: (1) based on the analysis of the necessity and difficulty of the reliability research of the crane electrical system, combining the fault tree analysis theory and the Monte Carlo method, The technical framework of reliability modeling and simulation analysis is constructed. (2) according to the functional structure analysis of crane electrical system, a specific case is introduced to study the principle and failure of electrical control system. The fault tree is used to model the reliability of crane electrical control system, and the failure rate data are obtained by means of component reliability prediction method. Then realize the qualitative analysis and quantitative analysis of system fault tree. 3) aiming at the problem that fault tree analysis can not reflect the randomness of system fault, this paper puts forward a simulation analysis method of crane electrical system reliability based on FTA-MC. Based on the research of random sampling method and simulation clock advance strategy, FTA-MC reliability simulation analysis algorithm is designed. Combined with the FTA-MC research method proposed in this paper, the reliability modeling and simulation analysis of crane electrical system is carried out. Through the reliability simulation and analysis, not only the reliability level of the whole system can be judged, but also the weak links of the system can be found, which will provide guidance and suggestions for improving the reliability of the crane electrical system.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH21
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,本文编号:2047090
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