复杂系统动态故障树分析方法及其应用研究

发布时间：2021-09-22 01:02

　　复杂系统在进行动态故障树分析计算时,会出现由于"组合爆炸"而导致计算极其复杂,甚至无法计算的问题,为了解决这一问题,提出了一种基于模块化思想的动态故障树分析方法。该方法首先将动态故障树模块分解,得到独立的静态子树和动态子树,再分别用二元决策图和马尔科夫链分析计算,最终得到整个系统故障分析结果。实例运算表明,当系统模块分解后的动态子树规模与系统规模相比不大时,可以大大地提高分析计算的效率。 

【文章来源】：电子产品可靠性与环境试验. 2020,38(03)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

模块分解法算法流程图

把动态故障树转换为相应的状态转移图，我们可以得到其所有的故障模式和传播途径。在马尔可夫状态转移图中，每一步转移都对应着系统的某个部件故障，如果一条马尔可夫链最后的状态为系统故障，则该链上所有的转移加上对应的顺序关系就为系统的一种故障模式。以最终的系统故障状态为起点，沿马尔可夫状态转移过程向前回溯，就可以找出动态故障树对应的所有的故障模式。根据系统故障树转化后的马尔科夫模型，假设某时刻系统在ti状态的失效率为λi，即x(ti）=λi，马尔科夫过程可以用数学表达式表示为：

本文针对复杂系统动态故障树分析在直接转换为马尔科夫模型计算时，存在“组合爆炸”的问题，提出了基于模块分解思想的动态故障树分析方法，研究了基于时序规则简化冗余马尔科夫链的方法。通过时序和逻辑规则分离化解动态故障树后，能够有效地简化动态故障树求解最小割集和失效率的复杂度。该方法为工程技术人员进行动态树故障分析提供了一种参考，有利于工程技术人员在解决复杂系统的故障问题时，快速准确地找出故障原因，可以提高工程技术人员进行故障分析的工作效率。图4 运行计算结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]航空装备系统的动态故障树分析方法研究[J]. 柯瑞同,吕大志.  飞机设计. 2015(06)
[2]改进的动态故障树转化为二元决策图的成分组合算法与应用[J]. 凌牧,袁海文,马钊,黄操.  系统工程与电子技术. 2016(07)
[3]基于故障树与马尔科夫分析模型的发动机系统安全性评估[J]. 孙杨慧.  民用飞机设计与研究. 2013(S2)
[4]用时序和逻辑规则形成动态故障树的紧缩Markov链[J]. 郑显举,谢志萍,罗航.  计算机应用研究. 2011(08)
[5]一种新的故障树定性分析方法[J]. 陈越洲,谭琳,邢维艳,刘东.  计算机工程. 2008(13)

硕士论文
[1]基于模块化思想的动态故障树分析方法研究[D]. 刘文彬.南京理工大学 2009



本文编号：3402837