維修決策理論研究及其在離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、維修是為了保持和恢復(fù)系統(tǒng)良好工作狀態(tài)所進(jìn)行的一切活動(dòng)。維修決策研究的目的是為系統(tǒng)安排合理的維修計(jì)劃，以用最少的經(jīng)濟(jì)代價(jià)、時(shí)間、資源以及最高的修復(fù)率，使系統(tǒng)經(jīng)常處于完好狀態(tài)，提高可用性和可靠性，降低退化速度，延長(zhǎng)使用壽命，保障使用中的安全性和環(huán)境保護(hù)等。維修決策的研究?jī)?nèi)容主要包括維修方式的決策以及各維修方式下如何為系統(tǒng)安排合理的維修計(jì)劃。本文針對(duì)當(dāng)前維修方式和視情維修決策中存在的一些問(wèn)題，結(jié)合離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索和

2、研究：
　　(1)未知權(quán)值和混合數(shù)據(jù)下維修方式?jīng)Q策的研究。將決策者提供的用定性語(yǔ)言描述的屬性間的成對(duì)比較矩陣轉(zhuǎn)化為模糊數(shù)矩陣，采用模糊偏好規(guī)劃方法求取各屬性符合決策者偏好的清晰(crisp)權(quán)值。為了解決混合數(shù)據(jù)問(wèn)題，提出了基于隨機(jī)優(yōu)勢(shì)和模糊數(shù)質(zhì)心距的ELECTREIII方法。這一方法創(chuàng)建基于模糊數(shù)質(zhì)心距的局部和諧指數(shù)和非和諧指數(shù)，用于解決任意兩個(gè)維修方式在模糊評(píng)價(jià)下的比較問(wèn)題，并與基于隨機(jī)優(yōu)勢(shì)的局部和諧指數(shù)和非和諧指數(shù)及ELEC

3、TREIII方法相結(jié)合，解決混合數(shù)據(jù)問(wèn)題。將上述方法應(yīng)用到離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的維修方式?jīng)Q策中，結(jié)果表明，提出的方法能為系統(tǒng)在未知權(quán)值和混合數(shù)據(jù)下選擇合理的維修方式。
　　(2)離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估的研究。采用基于模型的處理方法來(lái)估計(jì)轉(zhuǎn)子的不平衡量、彎曲量及不對(duì)中程度，為了降低噪聲對(duì)估計(jì)精度的影響，提出了基于改進(jìn)的EMD預(yù)處理方法，用有限元分析來(lái)論證其有效性；提出基于軸向力的離心壓縮機(jī)級(jí)密封狀態(tài)的評(píng)估方法，該方法采用BP神經(jīng)網(wǎng)

4、絡(luò)建立級(jí)密封狀態(tài)和軸向力的關(guān)系模型并將訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于估計(jì)級(jí)密封狀態(tài)，采用FLUENT軟件計(jì)算不同級(jí)密封狀態(tài)下的軸向力，以驗(yàn)證方法的有效性。結(jié)果表明，基于改進(jìn)的EMD預(yù)處理方法和基于模型的處理方法相結(jié)合能比較準(zhǔn)確地識(shí)別出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡量、彎曲量和不對(duì)中程度；基于軸向力的離心壓縮機(jī)級(jí)密封狀態(tài)的評(píng)估方法能較為準(zhǔn)確地估計(jì)出級(jí)密封的狀態(tài)。
　　(3)連續(xù)完全監(jiān)測(cè)的多退化狀態(tài)變量系統(tǒng)的視情維修決策研究。采用不同參數(shù)的平穩(wěn)Gam

5、ma過(guò)程描述各退化狀態(tài)變量，給出平穩(wěn)Gamma過(guò)程單參數(shù)的共軛先驗(yàn)分布并進(jìn)行了證明；推導(dǎo)了單個(gè)退化狀態(tài)變量下預(yù)防性維修的期望間隔時(shí)間模型，由此得出系統(tǒng)預(yù)防性維修的期望間隔時(shí)間；根據(jù)有效年齡模型(effective age model)的思想建立了不完全預(yù)防性維修對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的影響模型；建立了單位時(shí)間的期望運(yùn)行成本模型和平均可用度模型，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)會(huì)維修決策模型的思想，構(gòu)建了連續(xù)完全監(jiān)測(cè)的多退化狀態(tài)變量系統(tǒng)的視情維修決策模型，并提出改

6、進(jìn)的理想點(diǎn)法對(duì)其進(jìn)行求解。將提出的模型應(yīng)用到離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的狀態(tài)分別由不平衡量和由不平衡量、級(jí)密封狀態(tài)及彎曲量決定下的視情維修決策中，數(shù)值分析結(jié)果表明，提出的模型可以解決連續(xù)完全監(jiān)測(cè)的多退化狀態(tài)變量系統(tǒng)的視情維修決策問(wèn)題。
　　(4)遭受突然失效和多類退化失效系統(tǒng)的視情維修決策研究。使用不同參數(shù)的平穩(wěn)Gamma過(guò)程描述各退化狀態(tài)變量，推導(dǎo)出單個(gè)退化狀態(tài)變量系統(tǒng)的可靠度計(jì)算公式，并采用貝葉斯估計(jì)方法實(shí)現(xiàn)可靠度中參數(shù)的實(shí)時(shí)估計(jì)，其

7、中該方法還考慮了監(jiān)測(cè)噪聲的影響。采用兩參數(shù)weibull分布描述系統(tǒng)突然失效時(shí)間的分布，使用貝葉斯估計(jì)方法實(shí)現(xiàn)可靠度中參數(shù)的實(shí)時(shí)估計(jì)。建立了系統(tǒng)同時(shí)遭受突然失效和多類退化失效時(shí)的可靠度模型，將可靠度作為表征系統(tǒng)狀態(tài)的指標(biāo)。創(chuàng)建系統(tǒng)無(wú)失效時(shí)的預(yù)防性維修間隔時(shí)間模型以及一次循環(huán)內(nèi)的期望運(yùn)行時(shí)間、停機(jī)時(shí)間、單位時(shí)間的期望運(yùn)行成本模型，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了系統(tǒng)同時(shí)遭受突然失效和多類退化失效下的視情維修決策模型。將該方法應(yīng)用到離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)同時(shí)