系统可用度匹配化分析与设计

发布时间：2020-05-31 14:22

【摘要】： 新装备系统投入使用时往往由于子系统间的相互作用而产生瞬时可用度的波动现象,这体现为新装备在投入初期需要磨合,不能快速形成战斗力。对于装备瞬时可用度这种波动现象的研究目前还没有建立合理的指标评价体系。目前对于装备可用度的研究基本围绕在稳态可用度等稳态指标上,它反映了装备瞬时可用度当时间t趋于无穷时的相关性态。随着科技的快速发展,装备的更新和淘汰速度加快,装备的服役期现在可能只有几年或者更短,对装备服役期间的装备瞬时可用度的研究变得更加有意义。 本文以工程需求为背景,以当前研究工作存在的问题为主要突破口,从前人已有研究工作出发,初步建立了系统瞬时可用度在一定区间内波动问题研究的基本方法和框架。论文的主要内容如下: 1.分析了已有的单部件可修系统、修理有延迟的可修系统和考虑预防性维修的可修系统的瞬时可用度模型,建立了有限时间约束下的系统瞬时可用度模型,该模型具有形式简单,计算方便的特性。并且利用矩阵论的相关理论和方法,证明了系统瞬时可用度的稳定性,即系统稳态可用度的存在性; 2.第一部分关于有限时间约束下系统瞬时可用度的稳定性证明,使得系统瞬时可用度的特性很多都体现在它稳定之前的变化情况,即有限时间段内的系统瞬时用度波动(变化)特性。通过分析,本文提出一套刻画系统瞬时可用度在有限时间内波动特征的波动参数体系,该参数体系在一定程度上能很好地反映系统瞬时可用度波动的程度。根据工程需要,本文建立了基于波动参数的最优控制模型; 3.在截尾离散Weibull分布条件下,对经典可修系统的瞬时可用度模型进行了仿真分析,在系统平均修复时间、平均故障间隔时间和平均后勤延误时间等系统常用稳态指标维持不变的情况下,研究了第二部分提出的波动参数受相关时间分布的特征参数的影响变化情况,并得到了一定的规律,便于系统设计; 4.在截尾离散Weibull分布条件下,基于波动参数的最优控制模型退化为有约束的多变量优化模型。本文把装备全寿命周期分为论证、研制和使用三个阶段,分别研究了刻画系统瞬时可用度波动特征参数的约束优化模型,诸如最小可用度振幅模型、系统最优匹配模型和最优预防性维修周期模型等。最后,论文选用效率相对较高的粒子群算法作为优化工具,对模型的有效性进行了仿真说明。
【图文】：

绪论博:七论文如图1.1，1.2所示。从图中可以看出，复杂系统的可用度呈现波动现象，并且这种波动逐渐减小并稳定趋于某一特定值。，名蜜易盖暨德分OL月~几J曰LJ以‘01幻陇，图 1.12峨洲，3004砚义js叨洲〕‘ 00700000 mi~ionti~(doy.)检查周期为137天的系统可用度曲线户二翻。”讨伯晌..肠.节目翻川..，，。p，.m知.如”创拍.邑唯.盆

检查周期为91.25天的系统可用度曲线
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：N945.1

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本文编号：2689989