收藏本站
《北京信息控制研究所》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一类可修复系统的可靠性研究

乔兴  
【摘要】: 可靠性研究作为个重要的研究领域,正受到越来越多的关注,可靠性分析技术的发展势必极大地影响着可靠性系统的设计和制造,这在国内尤其显得重要,特别足现存国际化趋势的发展,国内产品要进入国际市场同国外产品进行行竞争,必须提高产品自身的性能和可靠性 在实际生活中,对一个可修复系统,就可靠性来说,人们所关心的足设计出来的系统能正常工作的时间越长越好,对维修性来说,则足使设计出来的系统在发生故障时能使之尽伙的修复,将高的可靠性与高的维修性结合起来,就可以得到高的可用性,因此,在实践中,为了改善系统的可靠性,经常采用维修的手段(这样也有很重大的经济价值)或增加冗余部件 可修复系统足可靠性理论中讨论的一类重要系统,也是可靠性数学的主要研究对象之一,所谓可修复系统,是指由些部件和个或多个修理设备(修理工)组成,当构成系统的部件故障或劣化时,修理设需能通过各种维修手段对故障的部件进行修理,修复后的部件恢复其功能的一类系统,当构成系统各部件的寿命分布和故障后的修理时间分布,及其它出现的有关分布均为指数分布时,只要适当定义系统的状态,这样的系统总可以用马尔可夫过程来描述,但是在实践中经常遇到部件的寿命或修理时间分布不足指数分布的情形,这时可修复系统所构成的随机过程不足马尔可夫过程,讨论非马尔可夫型可修系统,最通常使用的工具有:更新过程、马尔可夫更新过程和补充变量法,在传统的可靠性研究中,众所周知系统的动态解很难求甚至不可能获得,因此,通常利用系统的稳态解近似代替动态解,特别由于稳态可用度的重要性,通常用稳态可用度替代瞬态可用度,替换一般情况下不一定成立,然而,在可靠性研究中,目前所有获得的研究结果都是利用马尔可夫过程的Laplace变换和Laplace—stieltjes变换(但对Laplace逆变换是否存在没有研究,并且并小是每个函数的Laplace逆变换都存在,当Laplace逆变换不存在时或即使存在但不足我们通常所考虑的函数时,很难说系统的动态解存在)得到了系统稳态解的表达式,但这样的结论是依赖以下两个假设:(1)该修复系统存在唯的非负时间依赖解;(2)系统非负时间依赖解是渐近稳定的,当修复率是常数时,即服从指数分布时结论成立,但是,当修复率服从任意分布时是否成立仍然是个未解决的问题,需要严格的数学证明,而且由于通过解的渐近稳定性很难确定动态解的收敛速度和时间,所以需要研究解在应用上更有价值的性质——指数稳定性 本文应用分布参数理论建立并讨论了一类可修复系统的数学模型:用常微分方程和偏微分方程耦合方程组描述的由硬件和软件串联组成的可修复计算机系统模型;用常微分方程和偏微分方程耦台方程组描述的随机选择修理工的可修复系统模型,随机选择两个修理工的概率不同;具两部件用常微分方程和偏微分方程耦合方程组描述的冗余电子设备系统模型,本文的创新点及主要结果括如下: 首先从构成计算机系统的硬件和软件的特性出发,在软、硬件可修复如新,软件不能修复如新的假设下,利用补充变量法建立由硬件和软件串联组成的可修复计算机系统的数学模型,运用纯分析的方法和泛函分析及算子半群理论讨论系统解的适定性,同时也得到了系统的可靠度和可用度等可靠性指标,这对研究系统的可靠性有着非常重要的意义,并且在假定系统的故障修复率ui(x)=u,i=l,2(常数)和失效率(?)h=(?)s=(?)的前提下,运用常系数线性微分方程组的矩阵解法给出po(t)的解析表达式,进而给出系统解单调性的证明,利用解的解析表达式,给出系统稳态解的表达式 建立了具有两部件电子设需系统模型,用常微分方程和偏微分方程组描述这个模型,运用纯分析的方法和Co一半群理论讨论了系统解的存在唯一性,利用抽象柯西发展方程理论,将系统方程组用何西发展方程描述,运用强连续算子半群理论证明系统方程对应的算子时正压缩强连续半群的生成元,然后运用半群拟紧理论证明强连续半群足拟紧的并且生成元的谱界是0,结论表明系统动态解指数收敛,并且收敛于稳态解 基于修理工水平、费用小同的特点,应用分布参数系统理论给出了随机选择修理工:的可修复系统模型,讨论了模型非负解的存在唯一性应用半群理论及算子理论讨论模型动态解的存在唯一性,应用Co一半群的拟紧理论讨论了动态解的指数稳定性,得到了动态解指数收敛于稳态解的结论 在假设部件寿命服从指数分布的条件下,应用了概率分析及局部代替法讨论了几个典型的可修复系统的可靠性指标,对比分析可靠度、平均寿命与部件之间的关系 文章的意义存于:准确描述了一类可修复系统的可靠性特征,并从理论上严格证明了系统解的存在唯一性、指数稳定性,得到可23修复系统可靠性分析,这些讨论为研究其它更复杂的可修复系统提供了理论基础
【学位授予单位】:北京信息控制研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O213.2

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 常立波;具有临界和非临界人为故障的人机系统的可靠性分析[D];延边大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王金亭;离散时间下串联系统的可靠性分析[J];北方交通大学学报;2001年06期
2 唐应辉;可修排队系统中可靠性指标的分解[J];电子学报;1996年11期
3 张元林;两部件冷备系统的可靠性分析及其最优更换策略[J];高校应用数学学报A辑(中文版);1995年01期
4 孙赫雄;计算机软件的可靠性技术及其实际应用[J];佳木斯大学社会科学学报;2000年04期
5 万琳,宫云战;一种嵌入式控制软件的可靠性测试[J];计算机工程;2001年03期
6 石柱,何新贵,武庄;软件可靠性及其评估[J];计算机应用;2000年11期
7 吴祥;张婧;唐应辉;董兵;;基于软硬件特性的计算机系统的可靠性分析[J];中国民航飞行学院学报;2006年01期
8 饶岚,李沛琼,姚一平,王占林;硬/软件可靠性增长模型[J];自动化学报;1996年01期
9 王丽英;刘宝友;王永亮;;随机选择修理工的可修系统的可靠性分析[J];石家庄铁道学院学报;2006年04期
10 苏保河,史定华;修理工可多重休假的n部件串联可修系统可靠性分析[J];数理统计与应用概率;1995年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐燕玉,王士明;求连续型概率分布密度的程序化方法──概率元法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年02期
2 孙俊锁,程侃;离散总试验时间变换及其应用[J];鞍山钢铁学院学报;2000年04期
3 贾积身,任仲普;服务台可修的排队系统最优更换模型[J];安阳师范学院学报;2002年05期
4 白红信;赵国会;;开关完全可靠三部件温贮备系统可靠性分析[J];保定学院学报;2008年02期
5 张建平;武文丽;朱文清;;Weibull分布下基于MLE的红外发光二极管寿命预测[J];半导体光电;2011年01期
6 李江华;王金亭;;具有二次多选择服务的M/G/1可修重试排队系统[J];北京交通大学学报;2007年06期
7 吴纬,郑慕侨,董秀缓;相依元件的马尔可夫型串联可修机械系统可靠性[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1996年01期
8 谈树萍;袁洪涛;韩禄亮;;装甲车辆故障随机过程分析[J];兵工学报;2006年06期
9 何爱民;赵先;崔利荣;解伟娟;;线形可重叠的m-consecutive-k-out-of-n:F系统可靠性和单元重要度研究[J];兵工学报;2009年S1期
10 程维虎;极值分布变差系数及可靠度的置信区间[J];北京工业大学学报;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王丽英;方攸同;苏丽颖;刘宝友;;劣化系统的故障诊断和检测策略的综合研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;Reliability Analysis of a Reparable Multistate Device Attended by a Repairman with Single Vacation[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3 ;Optimal Repair Policy for a System with Two Unit Deteriorating Standby System[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
4 李辉;王永建;侯燕杰;;矿井排水系统可靠性模型研究及应用[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
5 张黔生;谢贤平;;矿井通风系统可靠性优化研究[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 郑蝉蝉;郭明珠;贾连军;赵芳;孟紫阳;;供水系统抗震可靠性算法比较分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
7 贾鹏茹;孟宪云;张晓爽;李彦彦;朱振华;;修理工单重休假的可修系统的更换策略[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
8 陈文礼;陈华;;基于状态转换模型的可修备件系统优化配置[A];2008全国制造业信息化标准化论坛论文集[C];2008年
9 高尚;刁迎春;;寿命试验的费用仿真[A];计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2001年
10 ;A Geometric Process Maintenance Model of a Repairable System with a Replaceable Repair-Facility[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵永昌;一类时滞静态递归神经网络的动力学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
2 郭丽娜;修理工可休假的可修复系统的可靠性研究[D];北京信息控制研究所;2010年
3 陶有德;可修复模型的系统分析[D];北京信息控制研究所;2010年
4 卢西伟;城市轨道交通能馈式牵引供电系统可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究[D];北京交通大学;2011年
5 周宗好;通信网络中的排队模型研究[D];江苏大学;2011年
6 陈德良;物流网络可靠性的关键问题与应用研究[D];中南大学;2010年
7 保利勇;连续时间的优先级完全服务与限定服务轮询系统研究[D];云南大学;2011年
8 杨智懿;供应链成员创新风险度量及控制研究[D];西南交通大学;2010年
9 赵冰;若干退化系统的可靠性模型及维修替换策略[D];燕山大学;2011年
10 徐锐;大型石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统可靠性研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王世凯;可修复人机储备系统稳态解的最优控制[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 谭磊;N中取相邻K可修系统的可靠性分析[D];长沙理工大学;2010年
3 周瑜;车队运行与维修管理的几个问题初探[D];长沙理工大学;2010年
4 刘梅;可靠性理论在供应链系统中的应用[D];长沙理工大学;2010年
5 邢冀;复杂事故树定性与定量分析算法研究与应用[D];昆明理工大学;2009年
6 郭倩倩;贝叶斯网络在配电系统可靠性评估中的应用研究[D];河北农业大学;2011年
7 李鑫;基于双机热备的高可用性呼叫中心的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
8 赵艳辉;数控系统可靠性分析设计与增长技术及其综合应用[D];吉林大学;2011年
9 苏玉杰;无线衰落信道的Markov模型[D];北京交通大学;2011年
10 任小飞;两类可修系统的可靠性分析[D];重庆师范大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张元林,汪风泉,吴少敏;两个不同部件并联可修系统的可靠性分析[J];东南大学学报;1994年05期
2 吴松丽,高建平;单部件可修系统解的渐近稳定性[J];河南教育学院学报(自然科学版);2004年02期
3 郭卫华;一类计算机可修系统解的定性分析[J];琼州大学学报;2003年02期
4 周生彬;高妍南;;一类串联可修复系统指数稳定性[J];数学的实践与认识;2010年03期
5 乔兴;郭丽娜;郑福;;随机选择修理工的可修复系统指数稳定性分析[J];数学的实践与认识;2010年06期
6 王世凯;贾诺;刘宏亮;;可修复人机储备系统稳态解的最优控制[J];数学的实践与认识;2010年17期
7 艾尼·吾甫尔,李学志,朱广田;M/M~(k,B)/1排队模型的非负解的存在唯一性[J];系统科学与数学;2002年02期
8 解大鹏;刘洋;;具有两类修复设备可修系统解的存在唯一性[J];延边大学学报(自然科学版);2007年04期
9 韩筱爽;方明;;一类具有可修复储备部件的人-机系统解的存在唯一性[J];延边大学学报(自然科学版);2008年01期
10 艾尼·吾甫尔;一类两个相同部件并联的可修系统的适定性[J];应用泛函分析学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭丽娜;修理工可休假的可修复系统的可靠性研究[D];北京信息控制研究所;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李敬;两个相同单元可修复系统的稳定性分析[D];天津大学;2010年
2 胡薇薇;可修复系统的稳定性分析[D];北京信息控制研究所;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张元林;;几何过程的剩余寿命及其分布[J];东南大学学报;1991年06期
2 唐应辉;服务台可修的M/G/1排队系统──一些新的可靠性指标[J];电子学报;1995年04期
3 苏保河;;有关闭规则的n部件串联可修系统可靠性分析[J];河北师范大学学报;1991年02期
4 刘宝友;冷贮备可修假系统的可靠性[J];河北师范大学学报;1994年02期
5 饶岚,姚一平,李沛琼,王占林;硬/软件综合系统可靠性研究进展[J];航天控制;1994年01期
6 石柱,何新贵,武庄;软件可靠性及其评估[J];计算机应用;2000年11期
7 史定华;可修排队系统M~X/G(M/H)/1的瞬态解[J];控制理论与应用;1994年06期
8 饶岚,李沛琼,姚一平,王占林;硬/软件可靠性增长模型[J];自动化学报;1996年01期
9 刘宝友,苏保河;特殊状态需要特殊修理的诊断可修系统[J];自动化学报;2002年01期
10 苏保河;4状态可修系统的可靠性和检测策略研究[J];自动化学报;1999年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐光甫,李洪霞;对具有定常故障率和任意系统修复率的可修复系统的猜测分析[J];数学的实践与认识;2004年12期
2 张贵来;贾诺;王辉;;在常规故障和临界人为错误条件下具有易损坏存储部件并联可修系统稳态解中p_0的最优控制[J];数学的实践与认识;2007年21期
3 计东;王佳;王辉;;可修复人机储备系统最优控制[J];数学的实践与认识;2010年17期
4 邹小理,樊尉勋;系统预防性维修周期的优化模型[J];系统工程理论方法应用;1996年01期
5 田巍;张贵来;王辉;;具有内部构造安全保障体系的冗余机器系统稳态解的最优控制[J];数学的实践与认识;2007年20期
6 张玉峰,金爱冬;具有多个临界和非临界错误的不完全转换的冷储备可修复系统解的存在和惟一性[J];数学的实践与认识;2004年12期
7 孙进康,郦正能;可修复系统故障数据分析模型与方法研究[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2000年02期
8 吕燕;马尔科夫(Markov)过程在可修复系统可用度预计中的应用[J];质量与可靠性;2005年02期
9 顾伟,褚建新;可修复系统的局部故障变化率与劣化模型[J];机械强度;1998年03期
10 严伟;王雪峰;贾诺;;由常规故障和临界人为错误引起系统故障的可修复系统的稳定性分析[J];数学的实践与认识;2008年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张永光;杉坂政典;;对新陈代谢—维修(M-R)系统的一些新看法[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
2 刘中星;;三包服务期内可修复配套件可靠性数学模型的优选[A];2004年全国机械可靠性学术交流会论文集[C];2004年
3 冯鹏;;某型导弹C~3I系统数据通信设备的可靠性分析[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
4 张仲鹏;张质文;;液压汽车起重机可靠性的试验研究[A];中国机械工程学会物料搬运学会第二届年会论文集(一)--起重机[C];1984年
5 孙松成;李树勇;庞文峰;吴政宪;;特定系统可靠性评估的方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
6 朱兴龙;颜景平;周骥平;唐佳;;基于动态解区间的机器人操作臂最优路径规划[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
7 王胜友;苏春;;基于随机失效序列分析的液压系统动态可靠性研究[A];2007年全国机械可靠性学术交流会论文集[C];2007年
8 白子建;朱兆芳;龚凤刚;;禁忌算法在公交网络优化中的应用[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
9 唐伟枫;钱祥麐;汤胜常;;径向动压轴承静态及动态特性的计算及其通用程序[A];第二次全国摩擦磨损润滑学术会议论文集[C];1979年
10 邓贵德;郑津洋;陈勇军;孙国有;胡永乐;赵隆茂;;离散多层爆炸容器振动特性研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;刚柔相济[N];中国电脑教育报;2005年
2 张颖;IEC的中国“大使”[N];中国国门时报;2002年
3 本报记者 王旭;中小企业电子商务选择须慎重[N];经济参考报;2000年
4 致远(最高人民法院);知识产权法律适用与解释的特有规则[N];人民法院报;2001年
5 刘昕佳记者 吕瑞东;省政协常委会闭幕[N];吉林日报;2007年
6 记者 刘柏录;坚定发展玉米深加工产业的信心和决心[N];协商新报;2007年
7 日报记者 叶子;城市软实力与发展新动能[N];柳州日报;2010年
8 吴江海;心中党章重千斤[N];安徽日报;2005年
9 许宏;早期城址研究中的几个问题[N];中国文物报;2002年
10 小渔;MP3别格式化成NTFS格式[N];中国计算机报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔兴;一类可修复系统的可靠性研究[D];北京信息控制研究所;2010年
2 陶有德;可修复模型的系统分析[D];北京信息控制研究所;2010年
3 郭丽娜;修理工可休假的可修复系统的可靠性研究[D];北京信息控制研究所;2010年
4 王超;电力系统可靠性评估中的几个重要问题研究[D];浙江大学;2007年
5 马利霞;有优先权的两部件可修系统的可靠性分析[D];天津大学;2012年
6 刘颖;不确定环境下的系统可靠性理论[D];天津大学;2009年
7 张正成;可靠性系统的备件分配问题以及协同结构的随机比较[D];兰州大学;2008年
8 王金凤;煤矿生产物流系统研究[D];天津大学;2005年
9 梁文彦;动态扩展裂纹尖端场奇异性的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 贾斌;幂硬化材料动态扩展裂纹尖端的弹粘塑性场[D];哈尔滨工程大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘东旭;一类可修复系统的指数稳定性及可靠性分析[D];延边大学;2010年
2 高狄;具有常规错误的简单混联可修复系统可靠性分析[D];延边大学;2012年
3 林锋;具预警功能的三部件并联可修复系统的可靠性分析[D];延边大学;2012年
4 杨渊平;修不如新可修复系统的可靠性研究[D];延边大学;2012年
5 孙志成;常规条件下具有易损部件的可修复系统研究[D];哈尔滨师范大学;2011年
6 李敬;两个相同单元可修复系统的稳定性分析[D];天津大学;2010年
7 王世凯;可修复人机储备系统稳态解的最优控制[D];哈尔滨师范大学;2010年
8 王金鑫;具有易损坏储备部件可修复系统的分析[D];延边大学;2012年
9 金丽花;可修复遥控系统指数稳定性分析[D];延边大学;2010年
10 陆世炎;修理工可单重延误休假的N部件串联可修复系统分析[D];延边大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026