基于Copula理论的系统可靠性评估及设备维修周期确定

发布时间：2017-05-05 13:16

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【摘要】：本文以Copula相关性理论为基础,通过分析以往基于Copula模型考虑机械系统中故障相关性的不足提出基于复合Copula函数的能够反映部件间不同相关程度的相关性模型,并将该模型应用于贝叶斯网络中考虑贝叶斯网络中底事件相关性,为准确评估系统可靠性提供理论依据。本文的主要研究内容如下：(1)推导了基于Copula理论并联和串联系统的可靠度计算模型,该系统可靠度计算模型中只含有多维差分计算；对常用的Copula模型参数估计方法进行改进,改进的二阶参数估计法能够借助贝叶斯理论估计Copula模型中的参数；通过实例分析提出基于复合Copula函数的系统可靠度评估方法,该方法较以往模型拟合精度有明显提高。(2)给出了确定复合Copula模型结构的算法,该算法基于最大势搜索算改进而来,易于程序化；将复合Copula模型引入贝叶斯网络中,并给出考虑贝叶斯网络底事件相关性的系统可靠度计算方法；通过实例说明复合Copula模型能够较好刻画变量间的相关关系,秩相关系数较线性相关系数具有明显优势。(3)提出基于费用和设备可靠度的预防性维修周期模型,模型中综合考虑设备预防性维修费用、事后维修费用、正常使用收益和可靠度,以单位时间收益最大化为优化目标确定预防性维修周期。本章最后将该模型进行拓展,用于确定设备的预防性维修周期和更换周期,为建立复杂多设备系统维护策略奠定基础。
【关键词】：相关性 Copula理论 复合Copula模型 秩相关系数 预防性维修周期
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH17
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.1.1 问题的提出10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 相关性理论研究现状11-13
• 1.2.2 贝叶斯网络研究现状13-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第2章 Copula及贝叶斯网络基本理论17-29
• 2.1 Copula相关性理论17-24
• 2.1.1 Copula基本定义及性质17-20
• 2.1.2 基于Copula函数的相关性测度20-22
• 2.1.3 常用的Copula函数与相关性分析22-24
• 2.2 贝叶斯网络理论24-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 基于Copula理论的相关性模型29-42
• 3.1 基于Copula理论的串联并联系统可靠度评估模型29-31
• 3.1.1 Copula相关性模型的基本结论29-30
• 3.1.2 并联和串联系统可靠度模型30-31
• 3.2 Copula函数选择及参数评估31-34
• 3.2.1 Copula函数形式选择32
• 3.2.2 Copula模型参数估计方法32-34
• 3.3 实例分析及模型改进34-41
• 3.3.1 模型参数估计34-38
• 3.3.2 误差分析38
• 3.3.3 模型改进38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 复合Copula结构确定及系统可靠度评估42-53
• 4.1 复合Copula函数结构确定方法42-47
• 4.1.1 几个基本定义42-43
• 4.1.2 随机向量拆分算法43-47
• 4.2 贝叶斯网络可靠度评估47-49
• 4.3 实例分析49-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 基于费用和可靠度的设备维护周期模型53-62
• 5.1 建立模型53-55
• 5.2 模型优化求解55-57
• 5.2.1 建立方程55-56
• 5.2.2 方程求解56-57
• 5.3 实例分析57-59
• 5.4 模型扩展59-60
• 5.5 本章小结60-62
• 第6章 结论及展望62-63
• 6.1 结论62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67

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本文编号：346431