基于多层次监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究

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1、’瞧ro為於挪LFCUNDi;^CHNOOGYOHINAIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEAN?硕壬学位论文IMASTERTHESISi:.'件^一、心品P-论文题目基于多层次监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究 ̄'^学科专业机械设计及理论学号201221080310作者姓名陈初杰指导教师刘串研究员'.独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

2、的研究王作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加W标注和致谢的地方夕h,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。、?作者签名|7;冶細主日期:心長年。^月《日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使巧学位论文的规定,有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大

3、学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索j、,可yl采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)作者签名:^来1导师签名;曰期:>:年嗦月唉曰/¥分类号密级注1UDC学位论文基于多层次监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究陈初杰指导教师刘宇研究员电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业机械设计及理论提交论文日期2015.04论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月28日答辩委员会主席评阅人注1:注明

4、《国际十进分类法UDC》的类号。DYNAMICRELIABILITYASSESSMENTFORMULTI-STATESYSTEMSBYAGGREGATINGMULTI-LEVELINSPECTIONDATAAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MechanicalDesignandTheoryAuthor:Chen,ChujieAdvisor:ProfessorLiu,YuSchool:TheScho

5、olofMechatronicsEngineeringofUESTC摘要摘要多状态是现代复杂工程系统的典型特征。由于多状态系统可靠性理论能更好地揭示系统在服役阶段复杂的状态衰退规律,近年来更是成为了学术界关注的热点研究问题。然而,现有的大部分多状态系统可靠性分析和评估方法的研究都以传统的基于失效时间的可靠性模型为基础。传统基于失效时间的可靠性模型是依据系统大量失效时间数据,利用统计方法从“总体”或“静态”层面对相同一批系统进行评估,得到反映该类系统随时间变化的可靠度指标。该方法忽略了不同系统个体间多样化的状态退化过程而

6、导致的失效规律的不确定性,因而不能准确地揭示某一特定系统个体的可靠度变化规律。对于某个特定系统个体,若能在其服役期内收集反映其健康状态的数据,利用这些数据动态地更新系统的可靠性模型或可靠度函数,则能大大降低这种不确定性,继而得到更精准的可靠度评估结果,这就是本论文所要研究的多状态系统动态可靠度评估方法的核心思想。多状态系统动态可靠度评估技术能评估单个多状态系统在服役阶段内的健康状态,揭示状态退化规律以及预测在未来时间内的可靠性变化趋势,是当前可靠性领域发展的前沿和重点。有效地利用和融合系统在服役阶段的数据是实现动态可靠

7、度评估的关键。围绕着多状态系统动态可靠度评估问题,本论文主要开展基于多层次状态监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究,从而揭示系统在服役期内的失效机制和状态退化规律。在此基础之上,提出基于动态可靠度评估的多状态系统选择性维修决策优化方法。本文的主要研究内容可以归纳为以下三个方面:(1)提出了一种基于系统级不完全监测数据的多状态系统动态可靠度评估方法。针对系统个体由于不同工作载荷和环境而出现的状态退化规律的复杂性和不确定性,本文建立了一种基于系统级不完全监测数据的多状态系统动态可靠度评估模型,实现了利用系统级监测

8、数据对多状态系统可靠度的动态更新,提高了多状态系统可靠度预测的准确度。(2)提出了一种基于多层次状态监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法。围绕着复杂多状态系统动态可靠度评估中监测数据的多层次性和不精确性问题,本文提出了一种两层递归贝叶斯模型,兼顾了监测数据的不精确性问题,并有效地融合多层次数据对系统可靠度进行动态更新。通过算

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1、’瞧ro為於挪LFCUNDi;^CHNOOGYOHINAIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEAN?硕壬学位论文IMASTERTHESISi:.'件^一、心品P-论文题目基于多层次监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究 ̄'^学科专业机械设计及理论学号201221080310作者姓名陈初杰指导教师刘串研究员'.独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

2、的研究王作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加W标注和致谢的地方夕h,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。、?作者签名|7;冶細主日期:心長年。^月《日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使巧学位论文的规定,有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大

3、学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索j、,可yl采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)作者签名:^来1导师签名;曰期:>:年嗦月唉曰/¥分类号密级注1UDC学位论文基于多层次监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究陈初杰指导教师刘宇研究员电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业机械设计及理论提交论文日期2015.04论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月28日答辩委员会主席评阅人注1:注明

4、《国际十进分类法UDC》的类号。DYNAMICRELIABILITYASSESSMENTFORMULTI-STATESYSTEMSBYAGGREGATINGMULTI-LEVELINSPECTIONDATAAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MechanicalDesignandTheoryAuthor:Chen,ChujieAdvisor:ProfessorLiu,YuSchool:TheScho

5、olofMechatronicsEngineeringofUESTC摘要摘要多状态是现代复杂工程系统的典型特征。由于多状态系统可靠性理论能更好地揭示系统在服役阶段复杂的状态衰退规律,近年来更是成为了学术界关注的热点研究问题。然而,现有的大部分多状态系统可靠性分析和评估方法的研究都以传统的基于失效时间的可靠性模型为基础。传统基于失效时间的可靠性模型是依据系统大量失效时间数据,利用统计方法从“总体”或“静态”层面对相同一批系统进行评估,得到反映该类系统随时间变化的可靠度指标。该方法忽略了不同系统个体间多样化的状态退化过程而

6、导致的失效规律的不确定性,因而不能准确地揭示某一特定系统个体的可靠度变化规律。对于某个特定系统个体,若能在其服役期内收集反映其健康状态的数据,利用这些数据动态地更新系统的可靠性模型或可靠度函数,则能大大降低这种不确定性,继而得到更精准的可靠度评估结果,这就是本论文所要研究的多状态系统动态可靠度评估方法的核心思想。多状态系统动态可靠度评估技术能评估单个多状态系统在服役阶段内的健康状态,揭示状态退化规律以及预测在未来时间内的可靠性变化趋势,是当前可靠性领域发展的前沿和重点。有效地利用和融合系统在服役阶段的数据是实现动态可靠

7、度评估的关键。围绕着多状态系统动态可靠度评估问题,本论文主要开展基于多层次状态监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法研究,从而揭示系统在服役期内的失效机制和状态退化规律。在此基础之上,提出基于动态可靠度评估的多状态系统选择性维修决策优化方法。本文的主要研究内容可以归纳为以下三个方面:(1)提出了一种基于系统级不完全监测数据的多状态系统动态可靠度评估方法。针对系统个体由于不同工作载荷和环境而出现的状态退化规律的复杂性和不确定性,本文建立了一种基于系统级不完全监测数据的多状态系统动态可靠度评估模型,实现了利用系统级监测

8、数据对多状态系统可靠度的动态更新,提高了多状态系统可靠度预测的准确度。(2)提出了一种基于多层次状态监测数据融合的多状态系统动态可靠度评估方法。围绕着复杂多状态系统动态可靠度评估中监测数据的多层次性和不精确性问题,本文提出了一种两层递归贝叶斯模型,兼顾了监测数据的不精确性问题,并有效地融合多层次数据对系统可靠度进行动态更新。通过算

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