基于随机计算的复杂系统可靠性分析方法研究
发布时间：2023-05-31 01:53
系统的日益复杂化使可靠性成为制约其可用性的关键因素,复杂系统具有失效概率的模糊性、中间状态的多样性、系统任务的多阶段、维修带来的可靠性动态变化等特点,传统的可靠性分析方法已不能适应复杂系统这些特点带来的需求变化。复杂系统可靠性分析与设计技术,可在预防重大事故、提高重大装备、设施、工程的安全可靠运行能力等方面发挥重要作用,已经成为可靠性领域的研究热点之一,相关理论及技术问题急需解决。论文以复杂系统为研究对象,针对现有复杂系统可靠性分析方法存在的计算复杂度高、“状态空间爆炸”、静态分析方法不能适用于动态系统可靠性分析等局限性,重点开展模糊系统、元件功能相依多态系统、不完全覆盖多态多阶段任务系统、多态权重k/n系统的可靠性分析及k/n系统可靠性优化等方面的研究工作。论文的主要创新性研究工作如下:1.论文构建了由专家评价单元和随机计算单元组成的模糊系统的混合随机计算(HSC)模型,专家评价单元将专家给出的基本事件自然语言评价转换为权重三角模糊数,随机计算单元将以上模糊数转为精确值后进行随机序列编码,通过随机计算得到模糊系统的可靠性值。论文从理论分析和算例仿真两方面验证了,本文的HSC方法可显著...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 可靠性分析方法研究现状
1.2.1 传统可靠性理论的研究现状及局限性分析
1.2.2 复杂系统的可靠性分析方法的研究现状
1.3 复杂系统可靠性分析方法存在的问题
1.4 论文的主要研究内容与研究框架
1.4.1 论文的主要研究内容
1.4.2 论文的研究框架
2 模糊复杂系统可靠性分析方法研究
2.1 引言
2.2 模糊集理论概述及模糊专家系统的应用
2.2.1 模糊集理论及模糊运算概述
2.2.2 模糊专家系统的应用
2.3 模糊复杂系统的混合随机计算模型构建
2.3.1 随机计算方法简介
2.3.2 模糊系统随机计算模块的设计
2.4 模糊系统混合随机计算模型的验证
2.5 算例仿真与对比分析
2.5.1 混合随机计算方法仿真结果
2.5.2 模糊运算方法仿真结果及与混合随机计算方法对比分析
2.5.3 混合模糊蒙特卡罗仿真结果及与混合随机计算方法的对比
2.5.4 模糊期望值方法计算结果及与混合随机计算方法的对比
2.6 本章小结
3 元件相依多态系统可靠性动态分析方法研究
3.1 引言
3.2 多态系统及通用生成函数法概述
3.2.1 多态系统的介绍
3.2.2 通用生成函数法的介绍
3.3 串并多态系统扩展随机计算模型的构建
3.3.1 扩展随机计算简介
3.3.2 元件独立多态系统扩展随机计算模型的构建
3.3.3 元件相依多态系统扩展随机计算模型的构建
3.3.4 多态系统可用度建模
3.4 算例分析
3.4.1 算例 1
3.4.2 算例2
3.5 对比分析
3.6 本章小结
4 多态多阶段任务系统可靠性动态分析方法研究
4.1 引言
4.2 多阶段任务系统及通用生成函数方法概述
4.2.1 不完全覆盖多阶段任务系统描述
4.2.2 不完全覆盖模型的通用生成函数方法描述
4.3 不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.3.1 随机多值逻辑计算简介
4.3.2 元件级故障不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.3.3 故障级故障不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.3.4 性能级故障不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.4 算例分析
4.4.1 多阶段任务系统结构
4.4.2 仿真结果
4.5 对比分析
4.6 本章小结
5 多态权重k/n系统可靠性静态与动态分析方法研究
5.1 引言
5.2 多态权重k/n系统、通用生成函数法及模糊通用生成函数法概述
5.2.1 多态权重k/n系统的两种模型概述
5.2.2 通用生成函数法及模糊通用生成函数法概述
5.3 多态权重k/n系统随机多值计算模型的构建
5.3.1 不可维修型多态权重k/n系统静态随机多值模型的构建
5.3.2 可维修型多态权重k/n系统动态随机多值模型的构建
5.4 多态权重k/n系统随机计算模型的验证
5.5 算例分析
5.5.1 不可维修型多管道传输系统可靠性分析
5.5.2 可维修型多管道传输系统的可靠性分析
5.6 本章小结
6 k/n系统可靠性优化方法研究
6.1 引言
6.2 考虑成本的k/n系统优化方法设计
6.2.1 不考虑运行运行成本的k/n系统优化设计
6.2.2 考虑运行运行成本的k/n系统优化设计
6.3 以单位成本可靠性贡献度为依据的优化方法研究
6.4 本章小结
7 总结和展望
7.1 工作总结
7.2 进一步研究方向
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况
1.学术论文发表情况
2.参加科研情况
3.获奖情况
本文编号：3825455
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 可靠性分析方法研究现状
1.2.1 传统可靠性理论的研究现状及局限性分析
1.2.2 复杂系统的可靠性分析方法的研究现状
1.3 复杂系统可靠性分析方法存在的问题
1.4 论文的主要研究内容与研究框架
1.4.1 论文的主要研究内容
1.4.2 论文的研究框架
2 模糊复杂系统可靠性分析方法研究
2.1 引言
2.2 模糊集理论概述及模糊专家系统的应用
2.2.1 模糊集理论及模糊运算概述
2.2.2 模糊专家系统的应用
2.3 模糊复杂系统的混合随机计算模型构建
2.3.1 随机计算方法简介
2.3.2 模糊系统随机计算模块的设计
2.4 模糊系统混合随机计算模型的验证
2.5 算例仿真与对比分析
2.5.1 混合随机计算方法仿真结果
2.5.2 模糊运算方法仿真结果及与混合随机计算方法对比分析
2.5.3 混合模糊蒙特卡罗仿真结果及与混合随机计算方法的对比
2.5.4 模糊期望值方法计算结果及与混合随机计算方法的对比
2.6 本章小结
3 元件相依多态系统可靠性动态分析方法研究
3.1 引言
3.2 多态系统及通用生成函数法概述
3.2.1 多态系统的介绍
3.2.2 通用生成函数法的介绍
3.3 串并多态系统扩展随机计算模型的构建
3.3.1 扩展随机计算简介
3.3.2 元件独立多态系统扩展随机计算模型的构建
3.3.3 元件相依多态系统扩展随机计算模型的构建
3.3.4 多态系统可用度建模
3.4 算例分析
3.4.1 算例 1
3.4.2 算例2
3.5 对比分析
3.6 本章小结
4 多态多阶段任务系统可靠性动态分析方法研究
4.1 引言
4.2 多阶段任务系统及通用生成函数方法概述
4.2.1 不完全覆盖多阶段任务系统描述
4.2.2 不完全覆盖模型的通用生成函数方法描述
4.3 不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.3.1 随机多值逻辑计算简介
4.3.2 元件级故障不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.3.3 故障级故障不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.3.4 性能级故障不完全覆盖多阶段任务系统随机多值模型的构建
4.4 算例分析
4.4.1 多阶段任务系统结构
4.4.2 仿真结果
4.5 对比分析
4.6 本章小结
5 多态权重k/n系统可靠性静态与动态分析方法研究
5.1 引言
5.2 多态权重k/n系统、通用生成函数法及模糊通用生成函数法概述
5.2.1 多态权重k/n系统的两种模型概述
5.2.2 通用生成函数法及模糊通用生成函数法概述
5.3 多态权重k/n系统随机多值计算模型的构建
5.3.1 不可维修型多态权重k/n系统静态随机多值模型的构建
5.3.2 可维修型多态权重k/n系统动态随机多值模型的构建
5.4 多态权重k/n系统随机计算模型的验证
5.5 算例分析
5.5.1 不可维修型多管道传输系统可靠性分析
5.5.2 可维修型多管道传输系统的可靠性分析
5.6 本章小结
6 k/n系统可靠性优化方法研究
6.1 引言
6.2 考虑成本的k/n系统优化方法设计
6.2.1 不考虑运行运行成本的k/n系统优化设计
6.2.2 考虑运行运行成本的k/n系统优化设计
6.3 以单位成本可靠性贡献度为依据的优化方法研究
6.4 本章小结
7 总结和展望
7.1 工作总结
7.2 进一步研究方向
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况
1.学术论文发表情况
2.参加科研情况
3.获奖情况
本文编号：3825455
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