一、基于故障树模型的系统可靠性分析与仿真（论文文献综述）
曾爱然[1]（2020）在《城市轨道交通计算机联锁系统寿命预测与维修策略优化研究》文中进行了进一步梳理城市轨道交通计算机联锁系统是保障列车行车安全的重要子系统之一。不同使用环境下的联锁系统健康状态不同,综合考虑联锁系统的可靠性和维修成本问题,对联锁系统的寿命进行科学合理地预测十分有必要。本文基于动态故障树和马尔可夫模型对城市轨道交通计算机联锁系统可靠性和安全性进行分析计算,在此基础上对系统的寿命进行预测并对维修维护策略进行优化。首先,根据城市轨道交通计算机联锁系统的组成和结构,对联锁系统故障发生的原因进行探究,在传统的故障树分析基础上加入动态逻辑门的应用,建立计算机联锁系统的动态故障树模型,分析影响联锁系统使用寿命的因素。其次,对建立的动态故障树模型进行模块划分,划分之后的每个子系统作为一个小整体,利用马尔可夫状态转移模型对其可靠性和安全性进行分析和求解。子系统模块合理的划分不仅避免了系统庞大容易造成的马尔可夫空间状态爆炸问题,并且将三个子系统通过―或门‖连接,在求解可靠性时将三个子系统转化为串联关系处理,大大简化了寿命预测模型的计算步骤。最后,利用Python软件和Mathcad软件对系统可靠性和安全性进行仿真分析,基于仿真结果对联锁系统进行寿命预测,结合寿命预测的结果对现有的联锁系统维修维护策略进行优化,能够在保证城轨计算机联锁系统安全可靠工作的同时,节约一定的维修成本和技术成本。
胡时光[2]（2021）在《弹载存储系统的动力学分析与可靠性研究》文中研究说明在弹载存储系统的研发、贮存以及试验过程中,振动冲击是导致装置故障的主要动力学因素,在装置发生故障后如何找出故障原因及评估系统的可靠性是一个很重要的研究课题。针对此问题,本文从机械结构和硬件电路两个方面讨论,结合机械动力学理论及可靠性方面知识,系统地研究了某型弹载存储系统的结构响应问题和电路可靠性评估中的故障问题,为后续弹载存储系统的设计和可靠性评估提供可行性参考思路。机械方面,从动力学角度研究了系统在受到外部载荷作用下的动态响应问题,验证整体结构的缓冲减震性能以及跌落回收时关键部位的功能完整性。本文采用有限元仿真方法,首先对弹载存储系统整体结构进行了模态分析,得到了系统的固有振型和频率,为下一步的瞬时模态动态分析做好前期工作;其次对弹载存储系统进行了瞬时模态的动态响应分析,分别加载了不同波形、不同脉宽以及不同幅值的加速度载荷,分析在一定外部加速度激励下系统经过一系列缓冲隔振后电路组件的过载加速度,研究了系统防护结构的缓冲减震性能;最后通过显式动力学分析验证整体结构跌落回收时关键部位的功能完整性。硬件方面,通过分析弹载存储系统的电路组成及测试原理,从底层元器件角度出发对系统的电路组成进行了剖析,建立了系统电路的组成框图,鉴于模块分析的冗余性和复杂性,以及保证测试数据的完整性,按照部件种类划分可靠性预计单元,分析研究其各类元器件的主要失效模式和失效机理,依据单元在电路系统上的功能,建立形成典型失效案例,使用故障树分析和D-S证据理论研究系统可靠性评估中的故障问题。从故障树理论角度,建立其系统的故障树模型,并进行定性定量分析计算各类部件的失效概率和重要度,通过实验验证了使用故障树分析系统可靠性评估中故障问题的可行性;从D-S证据理论角度,通过历史故障数据获取系统失效的可能原因,并基于贝叶斯理论获取BPA,进而使用改进的D-S证据理论对系统可靠性评估中的故障问题进行研究。
秦浩[3]（2021）在《考虑认知不确定性的移动机器人关键部件建模与仿真验证》文中认为随着产业的发展移动机器人的应用场景随之增多,这同时也对移动机器人在复杂路面上安全避障与越障的可靠性提出了更高的要求。由于移动机器人在众多行业中存在实验性、定制化的特点,在对其进行可靠性分析与仿真实验过程中存在着数据不足与依靠研究者主观经验导致的不确定性,这影响了可靠性分析与仿真的准确度与可信度。因此如何在小样本与存在认知不确定性等条件下对移动机器人进行可靠性建模与仿真验证,保障分析结果的可信度是论文研究的主要内容。论文以移动机器人关键部件在复杂路面运行可靠性分析与仿真为研究背景,通过认知不确定性的量化表征对移动机器人进行可靠性建模与仿真,并对所建模型进行对应的验证与确认,从而保障移动机器人可靠性分析与仿真验证的可信度,论文主要的研究内容包括:（1）基于模糊理论与多态贝叶斯网络模型的底盘系统动态运行可靠度分析首先为了适用性选取一款通用型移动机器人对其底盘系统进行结构划分与失效分析,建立对应的故障树模型。为了量化可靠性分析过程中认知不确定性的影响,利用模糊理论中的三角模糊数对移动机器人底盘系统建模中的不确定性进行表征,并考虑其部件存在多个失效状态,利用多态贝叶斯网络进行建模处理。将故障树模型转化成对应的模糊多态贝叶斯网络模型,基于模糊多态贝叶斯网络对轮式移动机器人底盘系统在复杂路面运行状态进行可靠度分析。（2）基于贝叶斯推断的轮式移动机器人底盘系统动力学模型验证与仿真进行了通用型麦克纳姆四轮移动机器人的运动学分析与动力学分析,建立了对应的数学模型为仿真实验奠定了理论基础。论文针对动力学建模过程存在的不确定性利用贝叶斯推断进行各个模型的不确定性量化与评估,选择了最符合现实物理模型的动力学模型,并依此进行了移动机器人关键部件的仿真实验。进一步分析了复杂路面条件下路面激励函数,进行了移动机器人底盘系统在复杂路面动态运行的仿真实验,验证了底盘系统对设定的不平坦路面能起到很好的减震效果,能够保障移动机器人动态行驶的安全可靠性。（3）基于区间分析与面积度量的移动机器人仿真模型验证与确认对底盘系统在复杂路面动态运行的仿真实验结果的可信度进行了验证,针对目前在预测模型为多输出模型条件下的模型确认指标未能考虑认知不确定性与随机不确定性共存的情况,利用区间理论对认知不确定行进行表征,并将其与面积度量方法相结合,提出了能够度量混合不确定性条件下的模型确认指标,并利用马氏距离对多输出参数进行降维处理,进行了移动机器人动态行驶仿真结果与实验结果对照组之间的模型验证与确认。
张宏扬[4]（2021）在《铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究》文中指出EN 50129是铁路信号领域中对安全相关电子系统验收及批准的要求作出定义的第一个欧洲标准,该标准中安全完整性部分的有关概念和定义基本继承了国际功能安全标准IEC 61508,而后者关于硬件安全完整性的定量预计问题,主要给出了“硬件安全完整性的结构约束”和“由随机硬件失效引起的安全功能失效概率的计算（目标失效量）”这两个方面的要求和规定,但具体应用于铁路信号安全相关系统时存在如下问题:一是IEC 61508所直接面向的系统多为在工业过程控制领域中专用于或主要用于实现安全防护功能的安全相关系统,此类系统具有与EN 50129所面向的集控制、安全保障于一身的铁路信号安全相关系统显着不同的特点,这使IEC 61508中有关目标失效量的计算公式并不完全适用于铁路信号安全相关系统硬件安全完整性的预计;二是可靠性参数数据缺乏、现场失效数据反馈不足等原因导致的参数不确定性已成为影响铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计结果最主要的原因,而结构约束的路线1H并未对不确定性作出要求,路线2H虽然规定了对失效数据不确定度的分析以及目标结果置信度的衡量,但并未给出具体、可操作的实施方法。基于此,在查阅国内外相关领域研究文献的基础上,本文从硬件安全完整性定量预计方法、共因失效定量评估方法、不确定性分析方法等几个方面展开研究。一方面,分析并总结IEC 61508与EN 50129所面向的安全相关系统在结构、所实现功能、危险侧判定等方面的差异性,以此分析了 IEC 61508提供的目标失效量计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性;另一方面,构建了铁路信号安全相关系统常见冗余结构的目标失效量量化模型,研究认知不确定影响下共因失效因子β的估算方法,并最终提出了参数不确定性影响下硬件安全完整性的预计方法。论文的主要成果和创新点如下:（1）针对目前多数文献并未研究IEC 61508提供的目标失效量计算公式适用性的现象,首先讨论了操作模式判定、目标失效量PFH、结构约束等IEC 61508中与硬件安全完整性相关的一些概念及定义的不足与局限性;然后从系统安全相关功能特点、系统功能边界及对象特点、实现安全保障的方式及策略、危险失效判定原则等四个方面逐一比较IEC 61508所面向的安全相关系统（S1类）与EN 50129所面向的铁路信号安全相关系统（S2类）间的差异性;最后重点研究了 1oo2和2oo2这两个最具代表性的冗余结构对S1、S2两类系统的安全性所起作用的不同之处,为IEC 61508中推荐的目标失效量计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性提供了评价依据。（2）针对传统方法构建复杂冗余系统的安全性模型过程繁琐、模型求解困难的问题,提出了基于动态故障树的冗余结构THR量化模型,采用该方法构建了铁路信号安全相关系统常见三种冗余结构双机热备（1oo2）、二乘二取二（2×2oo2）、三取二（2oo3）的动态故障树模型,求解得到每种结构的THR计算公式。同时,针对既有灵敏度分析方法每次仅允许一个参数发生变化的局限性,提出了基于灰关联的影响参数敏感性分析方法,为相互影响的参数的敏感性判定提供了一种有效的定量评价策略。（3）针对β因子确定过程中由分析人员评分的主观性导致的认知不确定性问题,提出了基于D-S证据理论的β因子估算方法,该方法利用证据理论中的基本信任分配函数表示各专家对β因子不同取值区间的信任程度,采用证据合成规则融合不同专家的评估意见,有效降低了认知不确定性对β因子估算结果的影响。同时,针对传统证据合成规则合成证据时可能产生与直觉相悖的结果的问题,提出了一种基于改进折扣系数的证据理论合成方法,示例结果表明,所提出的方法优于传统的证据合成方法,能快速收敛于所识别的目标基元。（4）针对参数不确定性对硬件安全完整性预计结果影响的问题,首先提出了基于蒙特卡罗分析法的硬件安全完整性预计方法解决其中参数概率分布已知类型的不确定性问题,该方法以结果达到95%的置信度来判定结构所满足的SIL,有效弥补了单一固定结果未考虑不确定性因素影响的缺陷。其次,针对蒙特卡罗分析法难以处理参数概率分布未知类型的不确定性问题,提出了基于模糊数的硬件安全完整性预计方法。同时,考虑到传统模糊结果评价方法存在可能再次引入认知不确定性、未能从置信度角度评价模糊结果等不足与局限性,提出了基于测度理论与符合性概率的模糊结果评价方法,示例表明所提出的方法有效且模糊评价结果较蒙特卡罗分析法评估的结果更为保守。最后,针对模糊数隶属函数可能难以确定的问题,提出了基于区间数的硬件安全完整性预计方法,采用NSG可能度法计算结果满足不同SIL的可能程度,并以示例证明了区间数更适合处理高度不确定性影响下的硬件安全完整性预计问题。
朱介北,邱威,孙宁,朱学科,霍超,荀思超[5]（2021）在《基于序贯蒙特卡洛法的安全稳定控制系统架构可靠性分析》文中提出作为电力系统保护的第二道防线,安全稳定控制系统（简称稳控系统）对保障电网的可靠运行有着重要作用。文中在分析稳控系统架构以及装置不同运行模式特点的基础上,提出了一种稳控系统可靠性分析方法。首先,将稳控系统可靠性分为不同层间可靠性进行分析。然后,从稳控装置硬件、软件、运行特点以及通信通道的安全性出发,建立对不同稳控系统均有一定适用性的故障树模型。最后,考虑各部分的故障率以及维修时长,利用序贯蒙特卡洛法对模型进行仿真和可靠性分析。以实际稳控系统架构为例,通过仿真分析比较了该稳控系统在不同运行模式下的可靠性,验证了该方法的有效性。
张怡迪[6]（2020）在《竞争失效系统可靠性改进组合分析方法的研究》文中进行了进一步梳理可靠性分析是复杂系统在设计、调试和维护中的一项重要任务,精准的可靠性分析能够帮助有效规避风险和降低损失。本文研究的是存在竞争失效行为的动态系统可靠性。竞争失效行为是指在功能相关系统中,触发元件的本地失效与依赖元件的传播失效在时域上的竞争关系:依赖元件的传播失效先发生,其他系统元件受影响而失效;触发元件的本地失效先发生,依赖元件被隔离,其他系统元件不受影响。在处理这类动态竞争系统时,通常采用组合方法。组合方法采用分而治之的思想,将系统划分为若干个静态系统并进行分析评估。现有的组合方法对静态系统的分析都基于故障树简化,这类方法需要生成多个简化故障树,并对故障树进行多次分析,效率不高。该论文针对这一问题提出了两种基于二元决策图（BDD）的改进组合方法:方法一称为BDD简化组合方法,是根据系统故障树先生成BDD,再根据不同事件发生条件下生成简化BDD,然后对简化BDD进行评估生成系统的条件失效概率,最后计算系统的不可靠性;方法二称为BDD赋值组合方法,是根据系统故障树先生成BDD,直接评估BDD得到系统条件失效概率的计算式,并根据不同的事件发生条件下的元件条件失效概率得到BDD节点的边概率,再将边概率代入计算式得到系统条件失效概率,最后计算系统的不可靠性;本论文将这两种方法应用到了两个案例系统可靠性分析中,证明了方法的实用性;并使用马尔科夫方法进行了方法正确性的验证;最后与基于故障树简化的组合方法进行了效率的比较,结果证明提出的改进组合方法能够减少故障树的生成个数以及故障树到BDD模型的转化次数,分析效率更高。
曾一宁[7]（2020）在《基于广义随机Petri网的复杂系统可靠性分析与维修策略》文中研究指明近年来,安全关键系统在汽车、航空航天和能源等行业得到广泛应用,这些系统对可靠性有非常高的要求。冗余技术的大量应用给系统带来高可靠性的同时,也增加了系统结构的复杂度。复杂系统的可靠性分析面临着认知不确定性、动态故障行为和共因失效等挑战。如何在这些因素的影响下对系统进行可靠性分析并制定相应的维修策略,具有极为重要的意义。首先,针对系统动态故障行为,采用动态故障树进行建模。针对复杂系统中采用大量冗余技术导致的认知不确定性问题,本论文提出一个利用专家评估来获取故障树底事件故障数据的框架。此框架聘请一组异质组专家对底事件进行评估,并通过直觉模糊加权平均算子聚合专家意见,最后通过去模糊化得到底事件故障率。同时,针对专家的主观性对评估结果的负面影响,采用模糊层次分析法和环比评分法确定混合专家权重。其次,针对传统动态故障树分析方法存在状态空间爆炸问题,本论文提出一种将动态故障树模型转化为等效广义随机Petri网模型的分析方法。该方法将动态故障树的逻辑门、底事件、中间事件和顶事件向广义随机Petri网作一一映射,利用广义随机Petri网求解动态故障树。该方法与专家评估相结合,有效地解决了认知不确定性下对系统动态故障行为建模的问题;利用Oris仿真软件,可获得不同任务时间下系统可靠性和重要度等相关参数。算例分析验证了广义随机Petri网建模的有效性。再次,针对复杂系统中存在的共因失效问题,本论文分别对共因失效为故障率和故障概率两种情况进行了分析。针对共因失效为故障率的情况,本论文利用β因子模型求解独立故障率,建立了相应的广义随机Petri网模型,继而对复杂系统进行可靠性分析。针对共因失效为故障概率的情况,本论文将有效分解聚合法与广义随机Petri网模型相结合,利用托肯流动代替系统状态变化,简化了有效分解聚合法繁杂的分析和建模过程。最后,针对风险增加因子、Birnbaum重要度和测试代价等多源异构数据的多属性决策问题,本论文提出基于改进型灰色关联分析法的多属性决策算法。该算法采用离差最大化法求解属性权重值,通过对各方案贴近度进行排序求得最佳故障搜索方案,并制定复杂系统维修策略。最后以车地无线通信系统为例,讨论了系统失效时快速定位故障的诊断方案,以及系统正常运行时如何提高系统可靠性并预防重大事故的方案。算例仿真结果验证了本论文所提出方法的有效性。
卢兴旺[8]（2020）在《转向架系统可靠性模型和T-S多态故障树分析》文中认为随着高速铁路的快速发展,动车组的运行速度和运行区域不断增加,动车组运行的可靠性和维修性显得越来越重要。作为动车组的重要组成部分,转向架的可靠性对其动车组的安全运行影响较大,目前关于转向架的系统可靠性研究相对较少,分析评估方法也不够全面。本文主要从系统和零部件故障两方面,分别应用可靠性模型和故障树模型,以动车组转向架为例,开展转向架系统的可靠性研究。论文首先从系统分析出发,建立了转向架系统的可靠性模型。根据转向架的功能和结构组成,构建了转向架的拓扑结构图,引入可靠性模型理论,并以减振器故障为例,开展减振器故障下的车辆动力学仿真,得到了转向架系统的任务可靠性模型和基本可靠性模型,为转向架的可靠性评估提供理论依据。其次,从零部件故障入手,根据T-S多态故障树理论,建立了转向架系统的T-S多态故障树。基于转向架结构组成和动车组的维修规程,对事件的故障状态进行划分,赋予事件的每一状态实际含义,得到的T-S故障树图,详细描述了事件之间的关联关系。并通过T-S逻辑门表达事件之间的逻辑关系,研究了转向架各零部件或子系统故障导致的影响程度。本文还应用贝叶斯网络理论,将转向架系统T-S多态故障树转化为故障贝叶斯网络,鉴于贝叶斯网络的双向推理优势,计算各事件的后验概率和关键重要度。同时以轮对组成为例,在MATLAB中进行了编程实现。本文研究表明,采用故障贝叶斯网络分析方法,对优化转向架检修流程和检修频率,提高转向架维修效率具有重要参考价值。
董锋[9]（2020）在《开关磁阻电机系统可靠性研究》文中认为开关磁阻电机由于其结构简单、成本低廉、容错能力强等优点而广泛的应用于恶劣的工作场合。检测环节是开关磁阻电机系统的一个薄弱环节,它主要包括电流传感器和位置传感器,在恶劣工况条件下极易受潮湿、多尘、电磁等干扰环境的影响而降低系统的可靠性。因此本文通过检测环节的优化来提高开关磁阻电机系统的可靠性。在可靠性评估方面,本文给出了故障树模型和Markov模型的建模流程和求解方法,为检测环节优化方法的可靠性评估奠定了基础。此外,本文还定量评估了传统相电流检测法下系统的静态可靠性和动态可靠性,为检测环节优化的可靠性提高效果提供了参考依据。在电流检测环节方面,本文给出了一种基于两个电流传感器的相电流重构法,将一个转子周期分为8个区间,在每个区间内采用解耦策略来实现相电流重构。该方法减少了电流传感器的数目,降低了系统的成本和体积。此外,本文还定量分析了系统在相电流重构法下的静态可靠性和动态可靠性,通过与传统相电流检测方法的可靠性结果对比,说明了电流检测环节的优化提高了系统的静态可靠性,但是降低了系统的动态可靠性。在位置检测环节方面,本文给出了一种基于脉冲注入的无位置传感器控制方法,通过在退磁和闲置区间内注入检测脉冲来估计转子的对齐位置。该方法克服了传统脉冲注入法产生负转矩的缺点,摆脱了开关磁阻电机系统对位置传感器的依赖,降低了系统的成本和体积。此外,本文还定量分析了系统在无位置传感器控制方法下的静态可靠性和动态可靠性,通过与传统相电流检测方法的可靠性结果对比,说明了位置检测环节的优化提高了系统的静态可靠性和动态可靠性。本文有图58幅,表12个,参考文献84篇。
张辽[10]（2020）在《基于二元决策图的无线传感器网络可靠性与竞争失效问题分析》文中提出无线传感器网络（WSN）如今在军事、医疗、工业等多种领域中被广泛应用。可靠性作为WSN的一个重要性能指标,是保障传感器网络能够正常工作,发挥其功能的重要因素。特别是随着信息技术的进一步更新,WSN的复杂程度不断提高,使得无线传感器网络故障率提高,安全机制受到影响,满足其可靠性的要求难度进一步加大。本文提出了无线传感器网络模型的两种工业应用,以二元决策图算法（BDD）和故障树分析相融合的办法解决了 WSN可靠性的分析难点和竞争失效问题。针对无线传感器网络可靠性的分析,本文通过对用于复杂混合气体检测的WSN模型1进行了详细的说明。传感器阵列作为模型中的一个组件,其拓扑结构采用星状网,传感器节点能与接收设备（计算机）直接通信。分析过程是采用故障树分析技术和二元决策图算法相融合的办法来建立模型以定量分析可靠性。文章在传感器寿命服从指数分布与威布尔分布情况下,分析了处于三种不同状态下的系统的可靠性,给出了在服从指数分布下的特定失效率和威布尔分布下形状参数α的改变对系统可靠性的影响。针对竞争失效问题的研究,本文首先考虑了单个传感器内竞争失效问题,进一步考虑了外来攻击与内在因素两者在时间域上的竞争失效问题。单个传感器内的竞争失效为模型1带来的部件间的不可知失效,通过建立BDD模型,分析其对系统的可靠性影响;进一步研究,将WSN模型2应用于身体传感器网络系统（BSNs）,此时有中继节点的加入,与传感器节点形成了概率性功能依赖（PDEP）关系。外来干扰攻击与中继节点失效都可能导致BSNs系统发生失效,因此在传输失效和概率性故障隔离导致系统失效之间存在一个时间域的竞争。本文提出了一种组合方法可以用来分析与传输失效具备多个依赖关系的无线传感器网络系统的可靠性,并通过仿真实验,得出了概率性故障隔离下系统的可靠性要比确定性故障下系统的可靠性要提高的多。
二、基于故障树模型的系统可靠性分析与仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于故障树模型的系统可靠性分析与仿真（论文提纲范文）
（1）城市轨道交通计算机联锁系统寿命预测与维修策略优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 联锁系统 |
| 1.2.2 寿命预测方法 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 1.4 主要解决问题 |
| 2 联锁系统及寿命预测的相关理论基础 |
| 2.1 CBTC系统与计算机联锁子系统 |
| 2.1.1 CBTC系统主要组成 |
| 2.1.2 计算机联锁系统容错技术的应用 |
| 2.2 寿命预测相关理论 |
| 2.2.1 寿命预测概念 |
| 2.2.2 预测方法选取 |
| 2.3 城轨联锁系统评价指标选取 |
| 2.3.1 可靠性指标选取 |
| 2.3.2 安全性指标选取 |
| 2.3.3 寿命指标选取 |
| 2.3.4 寿命分布类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 城轨计算机联锁系统动态故障树建模 |
| 3.1 城轨联锁系统结构 |
| 3.2 联锁系统的外界供电系统 |
| 3.2.1 外界供电系统的组成和功能 |
| 3.2.2 外界供电系统工作模式 |
| 3.3 城轨联锁系统动态故障树模型 |
| 3.3.1 联锁供电子系统动态故障树模型 |
| 3.3.2 操作与显示子系统故障树模型 |
| 3.3.3 联锁机子系统故障树模型 |
| 3.3.4 单元控制层子系统动态故障树模型 |
| 3.3.5 城轨联锁系统动态故障树模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于马尔可夫链的城轨计算机联锁系统寿命预测 |
| 4.1 马尔可夫链模型的基本理论 |
| 4.2 不同冗余系统可靠性与安全性分析 |
| 4.2.1 单机系统的可靠性和安全性分析 |
| 4.2.2 双机热备系统的可靠性与安全性分析 |
| 4.2.3 三取二系统可靠性与安全性分析 |
| 4.2.4 二乘二取二系统的可靠性和安全性分析 |
| 4.3 城轨计算机联锁系统寿命预测 |
| 4.3.1 联锁系统寿命预测模型 |
| 4.3.2 联锁供电子系统可靠度与安全度 |
| 4.3.3 联锁机的可靠度与安全度 |
| 4.3.4 单元控制层的可靠度与安全度 |
| 4.3.5 城轨联锁系统预测寿命计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于寿命预测的城轨计算机联锁系统的维修策略优化研究 |
| 5.1 随机故障的维修策略 |
| 5.2 基于寿命预测的联锁系统周期维修策略优化 |
| 5.2.1 联锁供电系统的周期维修策略优化 |
| 5.2.2 联锁机的周期维修策略优化 |
| 5.2.3 单元控制层的周期维修策略优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 案例分析 |
| 6.1 SICAS计算机联锁系统故障树模型 |
| 6.2 SICAS计算机联锁系统寿命预测 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.1.1 研究内容 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）弹载存储系统的动力学分析与可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弹载存储系统研究现状 |
| 1.2.2 动力学分析研究现状 |
| 1.2.3 可靠性研究现状 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第2章 动力学理论及系统结构设计 |
| 2.1 动力学分析基本理论 |
| 2.2 动力学问题的研究方法 |
| 2.3 动力学问题的运动方程及求解算法 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 求解方法 |
| 2.4 系统结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 弹载存储系统的动力学分析 |
| 3.1 弹载存储系统有限元建模 |
| 3.2 弹载存储系统的动力学分析 |
| 3.2.1 模态分析 |
| 3.2.2 瞬时模态动态分析 |
| 3.2.3 显式动力学分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 可靠性研究 |
| 4.1 可靠性基本理论 |
| 4.1.1 可靠性的基本概念 |
| 4.1.2 可靠性的基本模型 |
| 4.1.3 可靠性的研究方法 |
| 4.2 弹载存储系统电路分析 |
| 4.3 故障树分析 |
| 4.3.1 构建故障树模型 |
| 4.3.2 定性定量分析 |
| 4.4 D-S证据理论 |
| 4.4.1 D-S证据理论的基本概念 |
| 4.4.2 D-S证据理论的改进 |
| 4.4.3 贝叶斯理论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 弹载存储系统的可靠性研究 |
| 5.1 基于故障树分析的弹载存储系统可靠性研究 |
| 5.1.1 故障树模型的建立 |
| 5.1.2 故障树模型的结果与分析 |
| 5.1.3 实验验证 |
| 5.2 基于D-S证据理论的弹载存储系统可靠性研究 |
| 5.2.1 故障可能性分析 |
| 5.2.2 基于贝叶斯理论的BPA获取 |
| 5.2.3 D-S证据理论的分析建模 |
| 5.3 D-S证据理论的结果与分析 |
| 5.4 两种分析方法的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文、软着及参研的课题 |
| 致谢 |
（3）考虑认知不确定性的移动机器人关键部件建模与仿真验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 移动机器人建模与仿真的不确定性 |
| 1.2.2 仿真建模中不确定性表征与传播 |
| 1.2.3 考虑不确定性的仿真模型验证与确认 |
| 1.3 论文主要工作内容 |
| 1.4 论文主要结构安排 |
| 第二章 认知不确定性的表征与模型验证方法 |
| 2.1 建模与仿真中认知不确定性表征方式 |
| 2.1.1 区间理论 |
| 2.1.2 模糊理论 |
| 2.2 考虑不确定性影响的仿真模型验证方法 |
| 2.2.1 经典假设检验 |
| 2.2.2 贝叶斯假设检验 |
| 2.2.3 频率指标法 |
| 2.2.4 面积度量法 |
| 2.2.5 考虑不确定性因素的模型验证算例 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 移动机器人复杂路面运行可靠度分析 |
| 3.1 复杂路况移动机器人运行环境分析 |
| 3.2 移动机器人底盘结构分析与故障树建立 |
| 3.2.1 通用型机器人底盘结构分析 |
| 3.2.2 移动机器人底盘系统故障树 |
| 3.3 基于模糊贝叶斯网络的移动机器人可靠度分析 |
| 3.3.2 移动机器人关键部件贝叶斯网络模型建立 |
| 3.3.3 基于模糊理论的移动机器人可靠度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于贝叶斯推断的悬架系统动力学建模与仿真 |
| 4.1 移动机器人运动学分析 |
| 4.2 移动机器人悬架系统动力学模型 |
| 4.3 基于贝叶斯推断方法的动力学模型不确定性评估 |
| 4.3.1 估计输出响应的后验概率 |
| 4.3.2 先验概率 |
| 4.3.3 似然度 |
| 4.3.4 求解实验事件的概率 |
| 4.4 通用型底盘悬架系统动态运行的动力学仿真 |
| 4.4.1 动力学仿真中路面激励输入函数 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于区间分析与面积指标的动力学仿真模型验证与确认 |
| 5.1 理想模型确认指标分析 |
| 5.2 考虑随机不确定性仿真模型存在多输出的模型确认指标 |
| 5.2.1 马氏距离定义 |
| 5.2.2 基于马氏距离面积指标的模型确认 |
| 5.3 混合不确定性条件下模型确认 |
| 5.3.2 基于区间分析的模型认知不确定表征 |
| 5.3.3 结合区间变量与面积度量的模型确认 |
| 5.3.4 移动机器人悬架系统仿真模型确认算例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 相关概念 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬件安全完整性定量预计方法 |
| 1.2.2 共因失效定量评估方法 |
| 1.2.3 不确定性分析方法 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 选题目的和意义 |
| 1.4 论文研究内容与篇章结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 IEC 61508与EN 50129关于硬件安全完整性预计的若干差异分析 |
| 2.1 IEC 61508有关硬件安全完整性预计的若干问题分析 |
| 2.1.1 操作模式的判定问题 |
| 2.1.2 “PFH”的模糊性与局限性 |
| 2.1.3 结构约束的不足之处 |
| 2.2 IEC 61508与EN 50129所面向安全相关系统的差异性分析 |
| 2.3 1ooN和NooN(N≥2)结构对S1、S2类系统安全性的作用分析 |
| 2.3.1 失效模式划分 |
| 2.3.2 S1类系统 |
| 2.3.3 S2类系统 |
| 2.4 PFH计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性评估 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于DFT的铁路信号安全相关系统常见冗余结构THR量化方法 |
| 3.1 相关概念 |
| 3.1.1 动态故障树 |
| 3.1.2 灰关联分析法 |
| 3.2 铁路信号安全相关系统常见冗余结构THR量化模型构建 |
| 3.2.1 基于DFT的冗余结构THR量化方法 |
| 3.3 基于灰关联的影响参数敏感性分析方法 |
| 3.4 硬件安全完整性预计中的不确定性类型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于D-S证据理论的共因失效因子估算方法 |
| 4.1 基本概念 |
| 4.1.1 评分表法估算β |
| 4.1.2 D-S证据理论 |
| 4.2 D-S证据理论在β因子估算中的应用 |
| 4.2.1 评分表法估算β因子过程中的不确定性分析 |
| 4.2.2 基于改进折扣系数的β因子证据融合方法 |
| 4.3 案例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑参数不确定性的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.1 相关概念 |
| 5.1.1 蒙特卡罗分析法 |
| 5.1.2 模糊理论 |
| 5.1.3 区间分析基础 |
| 5.2 参数概率分布已知类型的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.2.1 基于MCA的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.2.2 案例分析 |
| 5.3 参数概率分布未知类型的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.3.1 基于模糊数的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.3.2 基于区间数的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.4 不同方法预计结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于序贯蒙特卡洛法的安全稳定控制系统架构可靠性分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 稳控系统架构和运行模式 |
| 1.1 总体架构 |
| 1.2 运行模式 |
| 2 稳控系统可靠性分析框架 |
| 2.1 失效率和修复率 |
| 2.2 稳控系统失效分类 |
| 2.3 稳控系统可靠性分析框架模型 |
| 3 稳控系统失效故障树模型建立 |
| 3.1 层次架构间可靠性分析 |
| 3.2 上层站主辅模式下基础单元可靠性分析 |
| 3.3 上层站并列模式下基础单元可靠性分析 |
| 3.4 稳控系统整体可靠性模型分析 |
| 4 序贯蒙特卡洛可靠性仿真分析 |
| 4.1 方法介绍 |
| 4.2 仿真流程图 |
| 5 仿真实例 |
| 6 结语 |
（6）竞争失效系统可靠性改进组合分析方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 相关理论技术 |
| 2.1 竞争失效系统 |
| 2.2 可靠性模型 |
| 2.3 竞争失效可靠性组合分析方法 |
| 第三章 BDD简化组合方法 |
| 3.1 分析步骤 |
| 3.2 案例系统一 |
| 3.3 案例系统二 |
| 第四章 BDD赋值组合方法 |
| 4.1 分析步骤 |
| 4.2 案例系统一 |
| 4.3 案例系统二 |
| 第五章 验证和比较 |
| 5.1 方法验证 |
| 5.2 分析效率比较 |
| 第六章 结论与未来工作 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于广义随机Petri网的复杂系统可靠性分析与维修策略（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容及组织结构 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文的组织结构 |
| 1.4 论文创新点 |
| 第2章 认知不确定性下复杂系统动态故障树模型的构建 |
| 2.1 故障树模型的构建 |
| 2.2 底事件故障率的估计 |
| 2.2.1 专家评估 |
| 2.2.2 混合专家权重 |
| 2.2.3 基于直觉模糊加权平均算子的聚合过程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于广义随机Petri网的动态故障树分析方法 |
| 3.1 广义随机Petri网 |
| 3.1.1 Petri网的基本概念 |
| 3.1.2 广义随机Petri网的基本概念 |
| 3.2 动态故障树转换为广义随机Petri网 |
| 3.2.1 基本事件向广义随机Petri网的转换 |
| 3.2.2 静态逻辑门向广义随机Petri网的转换 |
| 3.2.3 动态逻辑门向广义随机Petri网的转换 |
| 3.3 模型验证及算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑共因失效的复杂系统可靠性分析方法 |
| 4.1 共因失效的故障率模型 |
| 4.1.1 β因子模型 |
| 4.1.2 共因失效的GSPN模型 |
| 4.2 共因失效的故障概率模型 |
| 4.2.1 EDA方法 |
| 4.2.2 结合GSPN模型与EDA方法的可靠性分析方法 |
| 4.3 模型验证及算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于灰色关联分析法的复杂系统维修策略 |
| 5.1 基于GSPN的系统可靠性参数计算方法 |
| 5.1.1 系统不可靠度 |
| 5.1.2 风险增加因子 |
| 5.1.3 Bimbaum重要度 |
| 5.1.4 测试代价 |
| 5.2 维修策略制定的基本流程 |
| 5.3 基于改进型灰色关联分析法的MADM算法 |
| 5.3.1 规范化决策矩阵的构建 |
| 5.3.2 计算正负距离矩阵 |
| 5.3.3 利用离差最大化法确定属性权重 |
| 5.3.4 计算灰色关联度 |
| 5.3.5 确定最佳搜索序列 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 案例分析 |
| 6.1 构建动态故障树 |
| 6.2 获取底事件故障率 |
| 6.3 考虑共因失效的可靠性分析 |
| 6.4 制定最佳维修策略 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）转向架系统可靠性模型和T-S多态故障树分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 可靠性研究 |
| 1.2.1 可靠性研究现状 |
| 1.2.2 可靠性评估方法 |
| 1.3 转向架可靠性研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 可靠性模型 |
| 2.1 可靠性基本概论 |
| 2.2 可靠性框图和相应的数学模型 |
| 2.2.1 可靠性模型种类 |
| 2.2.2 建立可靠性模型的依据及步骤 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 转向架可靠性模型 |
| 3.1 转向架的功能和结构组成 |
| 3.1.1 转向架功能 |
| 3.1.2 转向架系统结构组成 |
| 3.2 车辆系统动力学模型 |
| 3.2.1 模型的建立 |
| 3.2.2 动力学评价指标 |
| 3.2.3 原车动力学仿真 |
| 3.3 减振器可靠性模型的确定 |
| 3.3.1 抗蛇行减振器故障工况 |
| 3.3.2 二系垂向减振器故障工况 |
| 3.3.3 一系垂向减振器故障工况 |
| 3.3.4 二系横向减振器故障工况 |
| 3.4 转向架系统可靠性模型 |
| 3.4.1 基本可靠性模型 |
| 3.4.2 任务可靠性模型 |
| 3.4.3 可靠度计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 转向架T-S多态故障树 |
| 4.1 T-S多态故障树 |
| 4.1.1 故障树中事件表示方法 |
| 4.1.2 T-S逻辑门形式 |
| 4.1.3 T-S故障树的构建方法 |
| 4.2 转向架T-S多态故障树模型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 转向架贝叶斯网络 |
| 5.1 贝叶斯公式 |
| 5.2 贝叶斯网络 |
| 5.3 转向架贝叶斯网络模型 |
| 5.3.1 贝叶斯网络模型 |
| 5.3.2 轮对组成在MATLAB中的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目 |
| 学位论文数据集 |
（9）开关磁阻电机系统可靠性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 概述 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 SRM系统的组成及原理 |
| 1.3 可靠性研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 基于传统相电流检测方法的SRM系统可靠性评估 |
| 2.1 传统的相电流检测方法 |
| 2.2 SRM系统的静态可靠性评估 |
| 2.3 SRM系统的动态可靠性评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于相电流重构法的SRM系统可靠性评估 |
| 3.1 基于两个电流传感器的相电流重构法 |
| 3.2 仿真与实验 |
| 3.3 SRM系统的可靠性评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于无位置传感器控制方法的SRM系统可靠性评估 |
| 4.1 基于脉冲注入的无位置传感器控制方法的工作原理 |
| 4.2 基于脉冲注入的无位置传感器控制策略的故障容错方法 |
| 4.3 仿真与实验分析 |
| 4.4 无位置传感器控制方法的比较 |
| 4.5 SRM系统的可靠性评估 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 本文的主要研究工作 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于二元决策图的无线传感器网络可靠性与竞争失效问题分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 WSN可靠性影响因素分析 |
| 1.3 WSN可靠性国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究思路与框架 |
| 第2章 基于故障树的二元决策图建模 |
| 2.1 故障树概述 |
| 2.2 故障树结构 |
| 2.3 故障树分析类型 |
| 2.4 BDD算法概念与基本原理 |
| 2.5 ROBDD构造及评估 |
| 第3章 无线传感器网络失效分析 |
| 3.1 WSN模型建立 |
| 3.2 WSN拓扑结构 |
| 3.3 WSN模型应用1 |
| 3.4 传感器失效导致系统失效事件分析 |
| 第4章 基于二元决策图的WSN可靠性分析 |
| 4.1 可靠性建模与分析 |
| 4.1.1 故障树和BDD模型的建立 |
| 4.1.2 传感器寿命典型分布 |
| 4.2 仿真分析 |
| 4.2.1 失效函数 |
| 4.2.2 传感器寿命服从指数分布 |
| 4.2.3 指数分布下仿真结果 |
| 4.2.4 传感器寿命服从威布尔分布 |
| 4.2.5 威布尔分布下仿真结果 |
| 第5章 竞争失效建模与实验 |
| 5.1 竞争失效的概念 |
| 5.2 单个传感器内的竞争失效分析 |
| 5.2.1 故障树和BDD模型建立 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 概率性竞争失效分析 |
| 5.3.1 模型应用2 |
| 5.3.2 失效类型 |
| 5.3.3 分析方法 |
| 5.3.4 系统分析 |
| 5.3.5 仿真实验结果 |
| 结论 |
| 参考文献 |
四、基于故障树模型的系统可靠性分析与仿真（论文参考文献）
- [1]城市轨道交通计算机联锁系统寿命预测与维修策略优化研究[D]. 曾爱然. 南京理工大学, 2020(01)
- [2]弹载存储系统的动力学分析与可靠性研究[D]. 胡时光. 中北大学, 2021(09)
- [3]考虑认知不确定性的移动机器人关键部件建模与仿真验证[D]. 秦浩. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究[D]. 张宏扬. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [5]基于序贯蒙特卡洛法的安全稳定控制系统架构可靠性分析[J]. 朱介北,邱威,孙宁,朱学科,霍超,荀思超. 电力系统自动化, 2021(15)
- [6]竞争失效系统可靠性改进组合分析方法的研究[D]. 张怡迪. 暨南大学, 2020(03)
- [7]基于广义随机Petri网的复杂系统可靠性分析与维修策略[D]. 曾一宁. 南昌大学, 2020
- [8]转向架系统可靠性模型和T-S多态故障树分析[D]. 卢兴旺. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]开关磁阻电机系统可靠性研究[D]. 董锋. 中国矿业大学, 2020(03)
- [10]基于二元决策图的无线传感器网络可靠性与竞争失效问题分析[D]. 张辽. 郑州大学, 2020(02)