系統(tǒng)可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)理論與方法研究.pdf

1、可靠性增長(zhǎng)和可靠性預(yù)測(cè)理論已成為可靠性工程中備受關(guān)注的熱門研究方向。目前已涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)、信息論、故障物理、系統(tǒng)工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等諸多學(xué)科，其應(yīng)用前景十分廣闊。在新產(chǎn)品研制階段實(shí)現(xiàn)可靠性保證和利用當(dāng)前的數(shù)據(jù)信息對(duì)未來時(shí)刻的可靠性做出科學(xué)的預(yù)測(cè)，是諸多工業(yè)領(lǐng)域迫切需求的研究命題。本論文將預(yù)測(cè)理論融入可靠性增長(zhǎng)技術(shù)，以重大裝備可靠性研究為切入點(diǎn)，在深入研究隨機(jī)過程理論、信息融合技術(shù)、小子樣統(tǒng)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，探討了系統(tǒng)可靠性增長(zhǎng)預(yù)

2、測(cè)理論與方法研究的新命題。繼而又結(jié)合工程背景對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在試運(yùn)行階段的可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)、系統(tǒng)可靠性綜合及預(yù)測(cè)、運(yùn)行過程中的相關(guān)預(yù)測(cè)技術(shù)等問題作了深入的應(yīng)用研究。其研究成果不僅為研究風(fēng)電機(jī)組可靠性開辟了一條新路，而且對(duì)其它重大裝備可靠性研究也具有示范作用。
　　 本論文開展了以下研究工作：
　　 1.在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)外可靠性增長(zhǎng)技術(shù)及可靠性預(yù)測(cè)理論的研究狀況和發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)性的歸納和梳理，對(duì)處于前沿的研究

3、方向和熱點(diǎn)問題作了分析和討論。結(jié)合國(guó)情和工程需求，從理論創(chuàng)新和工程應(yīng)用二個(gè)方面為切入點(diǎn)，擬定了系統(tǒng)可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)理論與方法研究的命題。并以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。
　　 2.針對(duì)采取即時(shí)糾正的可靠性增長(zhǎng)過程，深入剖析了AMSAA模型的理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐問題，引深研究了可靠性增長(zhǎng)后的預(yù)測(cè)問題。針對(duì)小子樣問題，在無(wú)信息先驗(yàn)和均勻先驗(yàn)下探討了可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)方法，給出了MTBF的Bayes預(yù)測(cè)子與預(yù)測(cè)限。基于隨機(jī)過程理論

4、探討了未來故障發(fā)生時(shí)間的概率分布和可靠性測(cè)度預(yù)測(cè)問題。提出并建立了基于廣義伽瑪分布和條件分布的二個(gè)可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，給出了未來故障發(fā)生時(shí)間的預(yù)測(cè)子和預(yù)測(cè)區(qū)間。經(jīng)與國(guó)內(nèi)外已發(fā)表的其它預(yù)測(cè)方法比較，基于條件分布的可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型具有較高的預(yù)測(cè)精度。這一研究成果對(duì)制定可靠性增長(zhǎng)規(guī)劃和開展可靠性事前分析提供了新的理論支持。
　　 3.針對(duì)含延緩糾正的可靠性增長(zhǎng)過程，從故障解析和故障模式分類入手，探討了延緩糾正下可以實(shí)現(xiàn)的可靠性增長(zhǎng)潛

5、力，研究了驗(yàn)后采取集中糾正措施后系統(tǒng)達(dá)到的可靠性水平的預(yù)測(cè)問題。假設(shè)故障率服從伽瑪分布，首先，在僅有延緩糾正措施的情況下，建立了延緩糾正的可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型；繼而，又?jǐn)U展到在即時(shí)糾正和延緩糾正并存的情況下，建立了含延緩糾正的可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，給出了系統(tǒng)可靠性測(cè)度的極大似然估計(jì)和Fisher近似預(yù)測(cè)限；最后，基于D-S證據(jù)理論，改進(jìn)了糾正有效性系數(shù)的確定方法。探索性地提出了一種含延緩糾正的系統(tǒng)可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)的新思路。
　　 4.

6、在理論研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性增長(zhǎng)評(píng)估與預(yù)測(cè)方法。在方案論證與設(shè)計(jì)階段，探討了兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)可靠性綜合與預(yù)測(cè)的方法；在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、試運(yùn)行階段，基于Bayes定理在無(wú)信息先驗(yàn)和均勻先驗(yàn)下對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性增長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)；在運(yùn)行階段，探討了利用現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)評(píng)估風(fēng)電機(jī)組可靠性，預(yù)測(cè)機(jī)組未來故障發(fā)生時(shí)間的方法，進(jìn)一步研究了在含延緩糾正的風(fēng)電機(jī)組可靠性增長(zhǎng)預(yù)測(cè)的相關(guān)問題；面向維修管理，探討了風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵零部件儲(chǔ)備數(shù)量的預(yù)