復雜產(chǎn)品可靠性度量與建模技術(shù)研究.pdf

1、分類號 密級 UDC 學 位 論 文 復雜產(chǎn)品可靠性度量與建模技術(shù)研究 （題名和副題名） 張曉潔 張曉潔 （作者姓名） 指導教師姓名 苗 強 副教授 副教授 電子科 電子科技大學 技大學 成都 成都 （職務、職稱、

2、學位、單位名稱及地址） 申請學位級別 碩士 碩士 專業(yè)名稱 機械電子工程 機械電子工程 論文提交日期 2009.4 論文答辯日期 2009.5 學位授予單位和日期 電子科技大學 電子科技大學 答辯委員會主席 范守文 范守文 教授 教授 評閱人 黃洪鐘 黃洪鐘 凌丹 凌丹

3、 2009 年 5 月 30 日 注 1 注明《國際十進分類法 UDC》的類號 摘 要 I 摘 要 作為一種重要的航天設(shè)備，可靠性水平對衛(wèi)星而言是最重要的質(zhì)量指標。為了控制衛(wèi)星產(chǎn)品的可靠性，本文以建立合理的可靠性評價模型為主線，總結(jié)了反映衛(wèi)星的可靠性水平的可靠性參數(shù)，介紹了衛(wèi)星系統(tǒng)級可靠性建模的多種方法，并對衛(wèi)星復雜冗余結(jié)構(gòu)的處理和系統(tǒng)多階段問題提出了解決方法。 首先介紹了可靠性參數(shù)的選擇。本文通過調(diào)研現(xiàn)行的衛(wèi)星參數(shù)標準（GJB

4、1909.4《裝備可靠性維修性參數(shù)選擇和指標確定要求——衛(wèi)星》 ） ，結(jié)合衛(wèi)星設(shè)備的實際情況，總結(jié)了描述衛(wèi)星系統(tǒng)的若干指標，找出了現(xiàn)行指標在使用過程中的一些問題，并提出了選擇適合指標的思路。 衛(wèi)星系統(tǒng)為了保證高的任務可靠度，應用了許多復雜的冗余結(jié)構(gòu)。本文對衛(wèi)星系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)進行了總結(jié)，主要包括串并聯(lián)結(jié)構(gòu)、冷熱備份結(jié)構(gòu)、環(huán)備份結(jié)構(gòu)等。針對每種結(jié)構(gòu)，研究了其合適的可靠性建模方法和步驟。合適的可靠性建?？梢詫o定系統(tǒng)的可靠性進行準確的分析和評

5、定， 確定系統(tǒng)的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，為改進設(shè)計提供依據(jù)。 動態(tài)故障樹（DFT）方法能夠描述衛(wèi)星系統(tǒng)的動態(tài)性能，建模過程簡單，模型結(jié)構(gòu)清晰，因而運用廣泛。本文總結(jié)了 DFT 的建模步驟和處理方法。在傳統(tǒng)的DFT 分析方法中，首先應將 DFT 進行模塊化，得到獨立的靜態(tài)子樹和動態(tài)子樹，其中的靜態(tài)子樹多采用二元決策圖 (Binary Decision Diagram，簡稱 BDD)求解，而動態(tài)子樹轉(zhuǎn)化成相應的 Markov 鏈進行求解。但是，仍然

6、無法避免狀態(tài)過多而引起的“狀態(tài)爆炸”等一系列問題。為了解決這一問題，本文結(jié)合一些其他方法進行了 DFT 的進一步的研究，這些方法包括梯形公式、Petri 網(wǎng)、動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡等。文中舉例用心方法進行分析。結(jié)果表明，新的處理方法可以擺脫 Markov模型的束縛，從而拓寬了 DFT 的應用范圍。 最后，針對衛(wèi)星系統(tǒng)屬于多階段系統(tǒng)的問題，研究了衛(wèi)星系統(tǒng)多階段建模的處理方法。多階段系統(tǒng)建模比單階段系統(tǒng)要復雜得多。衛(wèi)星的工作過程每個階段的可靠性要求