基于VC++与MATLAB的故障树分析系统
故障树分析法是一种有效的可靠性分析方法,尤其在处理大型复杂系统时。对大型系统的分析常需借助计算机辅助来实现,而现有故障树分析软件在处理大型系统时在运算速度方面存在不足。利用VC++与M
(本文共5页)
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充电桩是电动汽车与供电电源之间的重要连接部件,是实现电动汽车高效、快速充电过程必不可少的设备。目前,我国在充电桩的建设方面基本制定了较为全面的标准体系,这极大地促进了电动汽车的推广和应用。同时,高速发展的电动汽车行业对于充电桩可靠性和安全性的要求也越来越严格。然而,由于充电桩的市场应用时间相对较短,针对其故障诊断系统的研究理论和研究方法尚不完善,这在很大程度上导致充电桩的故障诊断过程费时费力,制约着电动汽车行业的进一步发展。因此,对充电桩故障诊断理论和技术进行研究是很有必要的。本文以直流充电桩为研究对象,研究了其故障诊断理论和诊断方法,建立起故障诊断知识库,并设计了直流充电桩故障诊断专家系统。通过人机交互界面,该专家系统可以实现用户与知识库的信息交互,帮助维修人员快速、准确地定位直流充电桩故障点,提高诊断效率。本文首先介绍了故障诊断过程中常用的故障树分析法,重点包括故障树建立过程及故障树定性、定量分析。其次,阐述了专家系统的基本...
(本文共106页)
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故障树分析(FTA)是一种重要的可靠性和安全性分析技术,广泛应用于航空航天、核电、医疗等重要技术领域。利用FTA技术,可以对系统的可靠性进行定性分析和定量分析,求出系统所有失效模式的组合,即故障树的所有最小割集(MCS),进而确定系统失效的概率。但是随着系统复杂性的增加,系统的故障树规模越来越大,而大规模故障树分析往往会产生指数爆炸问题;在实际工程中,通常并不需要求解所有的MCS,所以研究故障树最小割集的近似求解方法(简称故障树近似计算)具有很强的工程实用价值。本文针对现有的故障树近似计算和定量计算方法在对复杂或规模庞大的故障树分析时存在的局限性,提出了一种全新的故障树分析方法,具体的研究内容包括以下几个方面:首先,在故障树定性分析方面,提出了一种基于布尔可满足性问题(SAT)的故障树最小割集近似求解算法——T-SATMCS,是对现有的基于SAT求解故障树所有最小割集的算法——SATMCS的改进。算法从阶数、发生概率和不可用度三...
(本文共73页)
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故障树分析(FTA)是一种重要的广泛使用的可靠性分析方法。目前广泛使用的故障树分析方法是基于布尔代数和二叉判定图(BDD)的分析方法。为了提高故障树分析效率,克服复杂故障树难以求解的问题,需要研究高效的故障树预处理技术。本文提出了一种复杂故障树的多层次预处理方法,该方法具体包含了故障树简化、故障树结构化分解以及故障树函数式分解。故障树简化方法对故障树的冗余节点进行剪枝,避免故障树分析中不必要的计算;然后将故障树进行结构化分解,将对完整故障树分析转化为对为若干个子树的分析,可以大大降低故障树分析的复杂度;最后,对于结构化分解后仍无法求解的子树我们对其进行函数式分解以完成对复杂故障树的求解。本文主要研究内容包括以下三个部分:(1)在故障树结构维度,提出了一种新的基于线性时间算法的模块扩展分解方法,是对现有基于故障树结构的分解算法的改进。该方法中,我们首先定义了等效事件的概念,用于识别故障树的等效事件,作为划分为模块的依据,增加了线性...
(本文共73页)
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伴随嵌入式系统在航空、航天、核工业等安全关键领域被广泛应用,其规模和复杂度在不断增加,如何保证安全关键嵌入式系统的可靠性和安全性已经成为当前学术界和工业界的研究重点。一方面,嵌入式系统研发周期中大部分错误主要集中产生于系统设计阶段,而由于系统设计和系统分析相互分离,后期进行系统分析时,修正每个错误所要花费的代价是系统早期设计阶段修正错误代价的几倍甚至几十倍。另一方面,动态故障树作为一种有效的且被广泛应用的系统可靠性和安全性分析模型,其构建方式通常基于分析工程师手动构建,大大降低了模型的可靠性。随着系统规模的不断增加,手动构建动态故障树变得愈发困难,且基于马尔可夫链的动态故障树定量分析方法由于缺乏有效工具的支撑,存在计算过程复杂且容易出现人为错误、耗费大量人力物力和计算结果不精确等缺点。针对以上问题,本文提出一种基于系统设计模型SysML的动态故障树自动构建方法,将系统设计与系统分析相结合,在系统设计的同时进行可靠性分析;并结合概...
(本文共81页)
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故障树分析方法是系统可靠性分析的一种有力方法。Dugan动态故障树较静态故障树可以描述已有静、动态失效行为,但需要借助其他方法进行定量分析;T-S动态故障树解决了Dugan动态故障树存在的问题,但不能描述系统可靠性连续变化趋势;此外,仅考虑单因素对系统可靠性影响在分析复杂可靠性问题时存在局限性,例如液压系统可靠性往往受到多个因素影响。针对上述问题,考虑连续时间及多因素影响下的系统可靠性特征,提出连续时间T-S多维动态故障树分析方法。首先,通过引入顺序规则使T-S动态故障树模型可以刻画连续性动态逻辑关系,在此基础上定义并给出连续时间T-S动态故障树模型及其构建方法,进而在考虑基本事件受多因素影响的基础上定义连续时间T-S动态门规则的多维算法。根据所定义模型和算法,提出连续时间T-S多维动态故障树分析方法。通过与Dugan动态故障树、离散时间T-S动态故障树对比,验证连续时间T-S多维动态故障树分析方法的有效性和优势。然后,借鉴传统...
(本文共82页)
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