不确定并串联系统的贮备冗余优化

发布时间：2020-07-14 12:00

【摘要】：可靠性优化设计是系统设计阶段需要解决的一个重要问题。在传统的可靠性建模当中,元件寿命被假定为随机变量或模糊变量,目标函数被设计为一些与概率测度或可信性测度相关的指标函数。本文拟引入不确定理论,将元件寿命视为不确定变量,对系统可靠性建模和优化做进一步研究。首先,研究了元件以冷贮备方式冗余的一类不确定并串联系统优化问题。以最大化系统可靠性、最大化系统寿命乐观值和最小化系统期望费用为目标,分别构建了冷贮备不确定测度规划模型(CUMPM)、冷贮备不确定乐观值规划模型(CUOVPM)和冷贮备不确定费用规划模型(CUCPM)。在不确定理论的框架下,给出了这三种模型的等价模型。根据决策者偏好程度构建对应的优先级模型,并对模型进行求解,验证模型的合理性。其次,研究了元件以温贮备方式冗余的一类不确定并串联系统优化问题。在不确定理论的框架下,利用测度准则、乐观值准则和期望值准则来比较系统可靠性、系统寿命和系统费用的大小,分别构建了温贮备不确定测度规划模型(WUMPM)、温贮备不确定乐观值规划模型(WUOVPM)和温贮备不确定费用规划模型(WUCPM)。针对模型复杂性提出了不确定模拟算法,并对模型进行求解,验证模型的合理性和算法的有效性。最后,研究了元件以混合贮备方式冗余的一类不确定并串联系统优化问题。在不确定理论的框架下,构造了与测度准则、乐观值准则和期望值准则相关的目标函数,分别构建了混合贮备不确定测度规划模型(MUMPM)、混合贮备不确定乐观值规划模型(MUOVPM)和混合贮备不确定费用规划模型(MUCPM)。针对模型复杂性提出了基于不确定模拟的遗传算法,并且在实际求解模型过程中,对算法进一步改进,利用BP神经网络拟合目标函数,再通过遗传算法求解,验证模型的合理性和算法的有效性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O213.2

【参考文献】