基于T_S故障树和贝叶斯网络的模糊可靠性评估方法_姚成玉.pdf

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1、第50卷第2期机械工程学报Vol.50No.22014年1月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJan.2014DOI：10.3901/JME.2014.02.193基于T-S故障树和贝叶斯网络的*模糊可靠性评估方法12,31姚成玉陈东宁王斌(1.燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004；2.燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004；3.先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学)秦皇岛066004)摘要：针对贝叶斯网络方法存在的贝叶斯网络模型和节点条件概率表难以构造、根

2、节点故障率和故障概率数据难以精确获取等不足，以及T-S故障树分析方法存在的计算复杂、不能进行反向推理等不足，提出基于T-S故障树和贝叶斯网络的模糊可靠性评估方法：利用T-S故障树构造贝叶斯网络模型、T-S门规则构造节点条件概率表；用模糊数描述节点的多种故障状态，模糊子集描述节点各故障状态下的故障率、故障概率；结合贝叶斯网络推理给出在仅知根节点故障状态条件下，叶节点各故障状态的发生概率、根节点状态重要度；以及已知根节点各故障状态的故障率、故障概率模糊子集条件下，叶节点各故障状态的故障率、故障概率模糊子集，以及根节点模糊重要度、后验概率。通过与文献[5

3、]的T-S故障树分析方法、文献[10]的贝叶斯网络方法对比，验证所提方法的可行性。对巷道运输车液压系统进行模糊可靠性评估，计算根节点状态重要度等可靠性指标，为提高系统可靠性和进行故障诊断提供依据。关键词：可靠性评估；贝叶斯网络；T-S故障树；模糊子集；重要度；液压系统中图分类号：TB114；TH137FuzzyReliabilityAssessmentMethodBasedonT-SFaultTreeandBayesianNetwork12,31YAOChengyuCHENDongningWANGBin(1.KeyLaboratoryofIndus

4、trialComputerControlEngineeringofHebeiProvince,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004;2.HebeiProvincialKeyLaboratoryofHeavyMachineryFluidPowerTransmissionandControl,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004;3.KeyLaboratoryofAdvancedForging&StampingTechnologyandScience(YanshanUniversity

5、),MinistryofEducationofChina,Qinhuangdao066004)Abstract：InordertosolvethedisadvantagesofdifficultytoconstructBayesiannetworkmodelandnodes’conditionalprobabilitytablesandtoobtaintherootnodes’faultratesandfaultprobabilitiesaccuratelyinBayesiannetworkmethod,andtheshortageofcompli

6、catedcalculationandnoreverseinferenceinT-Sfaulttreeanalysismethod,afuzzyreliabilityassessmentmethodbasedonT-SfaulttreeandBayesiannetworkisproposed：theBayesiannetworkmodelandconditionalprobabilitytablesareconstructedbyT-SfaulttreeandT-Sgaterulesrespectively;themultifaultstateso

7、fnodesaredescribedbyfuzzynumbers,thenodesmultifaultstates’faultratesandfaultprobabilitiesaredescribedbyfuzzysubsets;theprobabilityofleafnode’sfaultstatesandrootnodes’stateimportanceareproposedattheconditionofjustknowingrootnodes’faultstates,andthefaultratesandfaultprobabilitie

8、sfuzzysubsetsofleafnode’sfaultstates,androotnodes’fuzzyimport