基于熵权法的液压支架寿命模糊综合评价方法.pdf

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1、试验研究Test＆Research基于熵权法的液压支架寿命模糊综合评价方法郭永凤1，张佳兴2(1．陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710302；2．西安航天动力技术研究所，陕西西安710100)摘要：根据液压支架的经济性寿命，安全性寿命，技术性寿命和可靠性寿命指标，本文提出了基于熵权的液压支架寿命模糊综合评价方法。构建了模糊综合评价法的数学模型，运用该模型对液压支架的寿命进行了综合评价，结果与实际寿命状态相符合，验证了该方法的实用性和有效性，为煤炭生产企业设备管理提供科学的依据。关键词：液压支架寿命；熵权法；模糊评判中图分

2、类号：TD355+．4；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2016)04—0022—03DOI：10．396眇j．1ssn．1006—9658．2016．04．005O引言综采机械化采煤是现代煤矿开采的发展方向，机械化开采离不开综采设备。首先，液压支架作为综采设备的“三机”之一，根据工作要求，液压支架可以通过顶梁来支护顶板，保证工作面的安全生产，还可以随着工作面的开采而不断推进。液压支架的失效或误动作，会造成工作面冒顶或者是工作面停产，严重时更会造成人身伤亡。其次，液压支架在井下的总质量约占整个综采装备总质量的百

3、分之八十到百分之九十，所占的费用约占百分之六十到百分之七十口】，其寿命和健康状况影响着整个工作面的开采和安全。因此，研究其寿命状态，将有助于为煤炭生产企业设备管理提供科学的依据。在本文中，我们试图探索一种新的方法来实现对液压支架寿命的综合评价。l熵权法熵权法首先是由申农C．E．Sh锄on引入到信息论之中，称之为信息熵㈣。它是一种客观评价方法，比起主观评价法更准确，更符合实际要求。假设有脚个待评项目，刀个评价指标，则原始收稿日期：2016—0l—18稿件编号：16叭一1215作者简介：郭永凤(1988一)，女，硕士，助教，研究

4、方向为机械学科数据矩阵R=纯)。：R=，il‘2吒1吃2‰·％2⋯％。-J，。其中‘为第／个指标下第，个项目的评价值。使用熵权法求其指标值权重的步骤如下：(1)计算比重A：驴篪。㈩(2)计算第／个指标的熵值口；：巳=一七∑乃山岛(2)

5、

6、}=％川(3)(3)计算第／个指标的熵权％：％：(1(1一巳)(4)确定指标的综合权数∥j：假设指标的权重为口j，卢1，2，⋯，n，再根据熵权％，就可以得到指枥V的综合权数：厚2芒(5)∑呸wfp’eFMT中国铸造装备与技术4／2016‰‰～Test&Research试验研究2基于熵权的模糊

7、综合评价模型2．1划分因素集设评价项目的因素集u={甜。“：⋯％}，评价集y={vl屹⋯屹}，然后根据评价项目u中的影响关系，(，可以由七份构成，设第，个子集∽2∽“f2⋯“帆}，扣1，2，．．．，尼，即：．々．IU∽=u，且∑吩=甩。f=l2．2建立隶属度评价矩阵隶属度评价矩阵月表征着评价指标u到矿的模糊关系，可以用式(6)来表示：尺=尺lR●●●Ri‘1‘2吃l眨2r』】02统涉及的各要素分层排列。可以建立图1的关系图。纷齐性指标I^4l安主L生指标I^匐l技术性指标I^4l可室性指标I^．}图l液压支架寿命综合评价指标

8、体系(6)3．2利用熵权法确定指标权重对于一些不容易量化或者比较模糊的指标，可以通过模糊统计的方法来求解其隶属度【4。5】。2．3多级模糊综合评价液压支架寿命的评价等级包括两个级别的指标，所以首先确定出二级指标的评价结果矩阵，然后在通过二级指标的评价结果矩阵得出最终的评价的结果。首先，利用二级指标权重w’i及二级指标评价集足进行二级指标的模糊评价，然后将评价结果做归一化处理，从而可以得到二级指标层的隶属度向量E：(7)然后，利用二级指标得到的结果，可以得到一级指标权重集w和一级指标层的评价矩阵B，并将其进行归一化处理，得到最

9、终的评价结果：彳=仙(8)最后，进行“模糊矩阵数值化”处理，得到最终的综合评价结果S：s≈妒根据图l建立的层次结构模型和式(1)～(5)进行计算，可以得到液压支架不同层层次指标相应的权重值，如表l所示。表l液压支架寿命不同层次指标权重值一级指标权重值二级指标权重值BlO．428Al0．15B2O．357B3O．215B4O．264B50．215A20．75B60．217B70．103B80．20lB9O．32lB100．256A3O．05BllO．147B12O．276B130．345B140．234A4O．05B150．2

10、59B16O．162，n、3．3建立备择集评价矩阵～根据液压支架的综合分析，将其寿命的阶段分为四个等级，即健康，亚健康，故障和报废，并将其3液压支架健康状态综合评价进行赋值：3·1建立多级递阶层次结构模型怍{¨KKK}={健康亚健康故障报废}根据对液压支架的了解和初步分析，将评价系={90