基于Markov過程的多狀態(tài)可維修系統(tǒng)可靠性建模與仿真.pdf

1、可靠性技術(shù)的研究對于保障安全生產(chǎn),推動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能改進(jìn),提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性、安全性和可維護(hù)性能力,促進(jìn)制造科學(xué)發(fā)展具有重要的意義。以往對于系統(tǒng)可靠性的研究往往局限于正常和故障兩種狀態(tài),這樣可能導(dǎo)致對系統(tǒng)分析不夠透徹,與實際情況有一定差距。隨著設(shè)備結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜和性能多樣化,逐步展開對系統(tǒng)及組件工作的各個狀態(tài)和各個性能水平進(jìn)行可靠性風(fēng)險分析,對其故障進(jìn)行統(tǒng)計分析,制定故障的預(yù)防策略,以提高系統(tǒng)或組件的安全可靠性水平和生產(chǎn)效率,降低

2、其故障率和維持生產(chǎn)運(yùn)行的成本。本文針對多狀態(tài)可維修系統(tǒng),以發(fā)動機(jī)為對象,開展以下方面的研究。
　　(1)提出對Markov過程及其性質(zhì)采用先鑒定后應(yīng)用的思路,直接應(yīng)用改進(jìn)型Markov模型對發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析?；趯θ加凸┙o系統(tǒng)歷史故障數(shù)據(jù)的分析,考慮其突變轉(zhuǎn)移并直接引入在其改進(jìn)型的模型中。應(yīng)用Matlab對模型進(jìn)行分析求解,簡化計算量,從而得出其各個狀態(tài)下的可靠性參數(shù),并提出預(yù)防性維修(PM)方案。
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3、)提出固定轉(zhuǎn)移概率系統(tǒng)的預(yù)防性維修(PM)方案。針對固定轉(zhuǎn)移概率系統(tǒng)建立最初Markov模型,并運(yùn)用隨機(jī)過程理論對其正確性進(jìn)行驗證,通過定量的分析得到各狀態(tài)的可靠性參數(shù),之后把花費(fèi)矩陣引入到最初Markov模型中,建立基于Markov過程的固定轉(zhuǎn)移概率的多狀態(tài)模型,即模型A,對模型A的Markov性進(jìn)行判別,應(yīng)用RENO分析系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真,直接得出有關(guān)組件維修花費(fèi)的模擬結(jié)果;進(jìn)一步分析模型A的性質(zhì)及運(yùn)行結(jié)果,并以最小化平均總花費(fèi)為目的

4、,對系統(tǒng)是否適用預(yù)防性維修(PM)作出判斷,并提出預(yù)防性維修(PM)方案。
　　(3)提出動態(tài)轉(zhuǎn)移概率系統(tǒng)的預(yù)防性維修(PM)方案。針對非Markov過程的動態(tài)轉(zhuǎn)移概率系統(tǒng)的性質(zhì)和特征,在模型中實現(xiàn)其概率的變化規(guī)律,建立不同于模型A的可靠性周期性衰減的模型B和可靠性連續(xù)性衰減的模型C;針對模型B進(jìn)行Markov性分析,并根據(jù)其轉(zhuǎn)移花費(fèi)矩陣的特性,將轉(zhuǎn)移花費(fèi)矩陣應(yīng)用于模型B之中。以最小化平均總花費(fèi)為目的,對預(yù)防性維修的適應(yīng)性作出判斷