控制系統(tǒng)可靠度分析與優(yōu)化設計.pdf

1、該文分析總結(jié)了有關(guān)可靠度理論和方法以及遺傳算法的基本理論和實現(xiàn)技術(shù)等方面的研究成果.研究了控制系統(tǒng)可靠度分析和系統(tǒng)的可靠度、冗余度優(yōu)化設計問題.探討了遺傳算法在系統(tǒng)可靠度分析與優(yōu)化中的應用技術(shù).給出了混合串-并聯(lián)系統(tǒng)和復雜系統(tǒng)的元件可靠度和冗余度的最優(yōu)分配設計.主要內(nèi)容包括:1.總結(jié)分析了元器件和系統(tǒng)的失效率分布函數(shù)(曲線),分析了系統(tǒng)可靠度的模型和求解技術(shù).結(jié)果說明:(1)混合威布爾分布可以很好的模擬系統(tǒng)和元器件的失效率曲線;(2)改

2、進元、部件的可靠度,簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可提高系統(tǒng)的可靠度;(3)增加系統(tǒng)或器件的冗余是提高系統(tǒng)可靠度的主要手段;(4)基于可靠度的系統(tǒng)設計,即利用優(yōu)化手段設計元器件或子系統(tǒng)的可靠度和冗余數(shù),是提高系統(tǒng)可靠度的重要設計方法.2.分析總結(jié)了遺傳算法的基本理論和編碼技術(shù),針對控制系統(tǒng)可靠度優(yōu)化問題的特殊性質(zhì)和要求,提出將整數(shù)編碼應用于離散變量問題,將二進制和符號編碼、二進制和實數(shù)編碼等混合編碼技術(shù)應用于元器件可靠度(連續(xù)取值)和冗余數(shù)(整數(shù),離散

3、值)優(yōu)化分配這類混合變量的優(yōu)化問題.3.將可靠度概念、可靠度分析和優(yōu)化技術(shù)應用到系統(tǒng)設計,建立了基于可靠度的系統(tǒng)優(yōu)化設計與綜合問題的數(shù)學提法,同時設計系統(tǒng)的元器件(硬件)和控制軟件的可靠度、冗余數(shù)或失效冗余度,使系統(tǒng)可靠度最高或成本最低.將遺傳算法應用于系統(tǒng)可靠度設計,研究了基于遺傳算法的系統(tǒng)可靠度和冗余數(shù)最佳分配問題的優(yōu)化算法.對簡單串并聯(lián)系統(tǒng)在造價和重量約束下的器件選型和器件的冗余個數(shù)進行了優(yōu)化,所得結(jié)果與傳統(tǒng)方法的結(jié)果進行對比分析