基于故障统计和材料退化的机械系统可靠性评估

目前,机械系统可靠性试验的评估模型主要是基于已触发故障的数据特点,而对于具有高可靠性且在试验中没有出现故障的子系统的情况,仅仅依据故障数据样本来评估可靠性则可能偏离实际值较大。针对此问题,选取定时截尾的可靠性试验,将故障统计和材料退化相结合,采用极大似然估计法和蠕变失效时间模型,分别对可靠性试验中发生故障的子系统和零故障的子系统进行寿命估计,综合估算出系统的平均寿命。最后,通过案例分析,验证了该方法的有效性和合理性。     

伺服机构故障下基于线性规划的运载火箭姿控系统重构控制

发动机伺服机构故障给新一代运载火箭姿控系统的可靠性和安全性带来挑战,亟须开展重构控制策略研究。针对这一问题,提出一种基于线性规划的摆角重构控制分配方法。将伺服机构故障下的摆角分配问题转化为1范数单目标有约束优化问题,进而转化为标准的线性规划模型,采用单纯形法进行求解。仿真结果表明,所提出的线性规划法能够实现伺服机构故障下姿控系统的完全重构,各摆角均未达到饱和值,表明了方法的有效性。     

可靠性强化试验及其在某型机载吊舱关键模块的应用

针对某型机载吊舱故障频发,可靠性低以及传统可靠性试验周期长、费用高的问题,采用了可靠性强化试验对某型机载吊舱关键模块进行试验研究。阐述了可靠性强化试验的技术、方法和试验过程,给出了强化试验的应力剖面和试验结果。通过强化试验,迅速激发了产品的潜在故障,通过对测试结果初步分析得出了故障原因,为后续改进提供依据,提高了产品的可靠性,并且缩短了试验时间,减少了试验费用,验证了可靠性强化试验的有效性。     

基于状态监测与信息融合的雷达装备故障趋势预测

针对现代雷达故障诊断和预测中与装备故障相关的信息很多及故障趋势难以预测的问题,在分析常用故障趋势预测方法的基础上,提出了基于状态监测与信息融合的雷达装备故障趋势预测模型,研究了不同信息运用FMECA、FTA、故障案例等方法进行归一化处理的方法.该方法充分利用信息之间的冗余性和互补性,以期提高故障预测的可靠性和精确度,使...     

一种嵌入式系统中软硬件故障的划分方法

软硬件故障是嵌入式系统可靠性的关键问题之一,如何划分软硬件故障对于整个系统的可靠性研究来说是至关重要的,也是最基本的一步.给出了软硬件故障的基本定义,并与单纯的软件故障和单纯的硬件故障进行了对比,总结了软硬件故障的基本特点.在此基础上,归纳了几条软硬件故障的划分原则,提出了一种软硬件故障的划分流程,并通过形式化方法对某装备的具体软硬件故障进行了划分,为进一步的研究提供了有力的依据.     

枪械可靠性试验统计方案与参数估计研究

为了提高对枪械可靠性指标试验考核的系统性,对枪械故障分布规律进行了建模研究和特征分析,说明在使用寿命内可以用指数分布来近似;以指数分布为基础,运用可靠性工程理论和数学方法,开展了枪械定时截尾和序贯截尾两类试验统计方案的研究,举例说明了各试验要素的量化确定方法;对于定时截尾试验提出了枪械可靠性要求常用特征量故障率的点估计与区间估计公式,以便于定量地把握枪械的可靠性特征;通过实例应用验证了枪械可靠性试验统计方案与参数估计方法的可行性和有效性。     

基于滑窗自适应的故障估计与补偿及其在组合导航系统中的应用

针对以往方法对缓变故障存在较大的故障检测延时,从而降低导航系统可靠性的问题,实时的故障估计及补偿十分必要。将故障动力学建模为随机过程,提出了一种基于不准确状态和测量噪声协方差矩阵自适应学习的滑动窗口变分自适应卡尔曼滤波器。它由前向卡尔曼滤波、后向卡尔曼平滑和噪声协方差矩阵的在线估计组成。通过对滑动窗口状态向量的平滑后验分布进行逼近,利用变分贝叶斯方法将噪声协方差矩阵的后验分布解析更新为逆Wishart分布,避免了不动点迭代,获得了良好的计算效率。最后,基于捷联惯导/卫星(SINS/GPS)组合导航系统,进行了导航系统的故障估计及补偿的仿真验证。仿真结果表明,在不需要了解量测噪声和故障系数矩阵的情况下,该方法能够较好地估计出目标故障信号,然后利用估计出来的故障值对导航系统进行补偿,极大地提高了SINS/GPS组合导航系统的实时估计精度与可靠性。     

基于SPRT的组合导航故障检测与隔离互辅算法

针对SPRT(序贯概率比检验)算法无法准确判断缓变故障结束时间的问题,提出了一种故障检测与隔离互辅算法。采用SPRT算法对滤波残差进行故障检测,确认故障后隔离故障观测量,重新建立卡尔曼滤波观测方程并完成量测更新,将隔离后的滤波结果作为下一时刻的滤波初值辅助故障检测。仿真结果表明,该方法能准确定位故障观测量并判断出故障的结束时间,提高了系统可靠性。     

设备故障诊断技术的现状与发展

设备故障诊断技术已发展为一门独立的跨学科的综合信息处理技术,是目前研究领域的热点之一。该论文集中介绍了目前设备故障诊断的几种重要技术与方法,如故障树分析法、小波分析、神经网络识别和基于复合知识库的专家系统等。通过分析指出,把传统方法与现代理论相结合、把现代理论与先进技术相结合、把设备故障的诊断与修复相结合、把理论方法与应用效率相结合是今后的发展方向。     

梅花形弹性联轴器液压泵机组不对中故障振动分析

电液舵机的核心动力单元是由电机-泵构成的液压泵机组,可靠性和安静性是其关键性能指标。液压泵机组不对中会造成轴承磨损,降低液压泵机组可靠性,产生故障特征振动线谱,降低舰船安静性。梅花形弹性联轴器具有结构简单、补偿能力强、减振缓冲性能好等优点,已应用于舰船电液舵机动力单元。建立梅花形弹性联轴器偏角不对中的力学模型,理论分析了液压泵机组的振动特性,通过实测结果验证了理论分析的正确性,为使用梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中故障诊断提供理论基础与试验依据。     

记录值样本下Burr XII模型的Bayes可靠性分析

针对记录值失效数据情形,研究了Burr XII分布的可靠性分析问题。基于Bayes理论分别在对称和非对称损失下获得了Burr XII分布可靠性指标的计算公式。针对超参数未知情形,利用一种新方法确定了超参数的值。结合Monte-Carlo模拟方法给出一个数值算例,并研究了估计结果的精确性。结果表明,此计算方法具有可信的计算精度,符合工程实际,有一定的实际应用价值。     

一种面向故障的软件测试新方法

面向故障的软件测试方法是今后软件测试技术研究的主要内容.和传统的面向整个软件的测试方法相比,面向故障的测试方法对故障的检测针对性更强,特别是对传统测试方法难以检测的故障如存储器泄露故障、数组越界故障、空指针引用故障等的检测是非常有效的.从方法学上讲,面向故障的测试方法标志着一个测试理论的成熟,在测试方法学中具有里程碑的意义.面向故障测试方法有2个问题需要解决:①软件的故障模型,②面向该模型的自动测试方法,此文重点论述软件的故障模型问题.     

传感器失效的飞控系统完整性控制器设计

从提高新一代战斗机可靠性和性能出发,提出对飞控系统传感器失效具有完整性的鲁棒容错控制器设计方法.采用状态观测器理论和H∞鲁棒控制理论相结合的方法,针对已知故障设计的控制器,在传感器正常和故障两种情况下,既保证闭环系统的鲁棒稳定性,又保证了闭环系统对于外界干扰具有要求的H∞范数指标.以某型战斗机为算例,考虑俯仰角速率传感器失效和阵风干扰,进行控制器设计,仿真结果验证该方法的正确性和有效性.     

小子样多失效模式系统可靠性竞争模型

为解决小子样多失效模式系统可靠性模型参数的估计问题,首先应用支持向量积建立小子样条件下各故障模式的规律模型,其次利用模型将各故障模式的故障数据由小子样扩充成大样本,再次采用常规的参数估算方法估算各故障模式的分布参数,最后建立多失效模式系统的可靠性竞争模型。利用所提方法,建立了小子样条件下具有两种失效模式的柴油机汽缸套可靠性竞争模型,计算结果与大样本条件下的故障预测数据吻合度较高,说明了方法的有效性。     

基于梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中振动研究

电液舵机的核心动力单元是由电机-泵构成的液压泵机组,可靠性和安静性是其关键性能指标。液压泵机组不对中会造成轴承磨损,降低液压泵机组可靠性,产生故障特征振动线谱,降低舰船安静性。梅花形弹性联轴器具有结构简单、补偿能力强、减振缓冲性能好等优点,已应用于舰船电液舵机动力单元。建立梅花形弹性联轴器偏角不对中的力学模型,理论分析液压泵机组的振动特性,通过实测结果验证了理论分析的正确性,为使用梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中故障诊断提供理论基础与试验依据。     

WS104随动系统外场定型试验可靠性的评估

WS104随动系统,是舰炮武器系统的配套设备,根据它的使命任务,其可靠性任务概率为0.80,平均无故障工作时间为150小时,平均故障修复时间为0.5小时。本文仅使用角度对WS104随动系统的固有可靠性和外场定型试验的可靠性以及提高可靠性的措施等。从理论到实践进行估算分析。不妥之处,欢迎批评指导。     

记录值样本下Burr Ⅻ模型的Bayes可靠性分析

针对记录值失效数据情形,研究了Burr Ⅻ分布的可靠性分析问题.基于Bayes理论分别在对称和非对称损失下获得了Burr Ⅻ分布可靠性指标的计算公式.针对超参数未知情形,利用一种新方法确定了超参数的值.结合Monte-Carlo模拟方法给出一个数值算例,并研究了估计结果的精确性.结果表明,此计算方法具有可信的计算精度,符合工程实际,有一定的实际应用价值.     

船舶主机气囊隔振装置的对中可控性

建立了主机气囊隔振装置对中姿态响应线性化模型.在此基础上,将系统的对中可控性问题转化为对多元二次函数极值的求解问题,系统的各种故障模式对应不同的约束条件及目标函数.对几种典型故障下系统的对中可控性进行了仿真分析和试验研究,试验结果证明了该分析方法的有效性及准确性,其分析结论可为气囊隔振系统优化设计、可靠性分析等提供理论...     

一种含扰动项的非线性系统执行器故障估计方法

现代控制系统的安全性与可靠性是各领域研究的热点之一,系统故障诊断与估计的方法越来越引起人们的重视.针对一类含有外部扰动的非线性系统,研究了系统执行器故障估计问题.通过设计一种增广系统观测器对原系统中的执行器故障进行估计;考虑到系统中的非线性扰动项,利用线性矩阵不等式(LMI)方法给出了观测器存在的充分条件并保证误差系统渐近稳定.同时,通过设定性能指标减少了外部扰动对执行器故障估计的影响;通过数值算例验证了执行器故障估计方法的有效性,表明该估计方法能够较好的对系统中的执行器故障进行鲁棒估计.     

海底信息网系统可靠性建模与分析

针对缺少评估海底信息网系统性能的可靠性指标以及计算方法的现状,从任务可靠性角度分析其功能使命,建立了网络可靠性分析模型,提出了基于传感设备失效时间的可靠性指标(包括系统可靠度和节点抗毁度等),并基于随机故障序列理论和蒙特卡罗思想设计了相应计算方法。仿真分析表明:在模型参数给定情况下,存在满足一定任务需求的维修周期上限。