時間約束下可修機群的任務可用性建模方法研究.pdf

1、近年來,隨著工程需求的不斷增加,許多大型裝置往往需要多個相同或相近的單系統(tǒng)共同協(xié)作完成任務。這種由多個相同或相近單系統(tǒng)組成的完成特定任務的復雜裝置(簡稱為機群),有效提升了裝置在執(zhí)行任務過程中的能力,但由于其構成復雜,運行成本高的特點,也增加了對其進行可靠性管理的難度。
　　良好的可靠性管理會大大減少機群在運行過程中發(fā)生故障的次數(shù)和機群的運行成本。對于可修機群,準確的評估其可用度并分析影響可用度的因素是機群可靠性管理的重要組成部分

2、。本文在現(xiàn)有的文獻基礎上,考慮執(zhí)行任務過程中對任務運行及維修時間的限制,研究可修機群任務可用性的建模及算法,這些模型及算法擴展了傳統(tǒng)的任務可用性研究,使得可用性的研究對象更寬廣,研究問題更貼近實際。研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新成果如下:
　　(1)提出了指數(shù)分布條件下可修機群的任務可用性模型及算法;
　　可靠性工程中指數(shù)分布是最常見的一種分布,完全由隨機事件或偶然事件引發(fā)的故障服從這種分布。論文首先研究機群中系統(tǒng)運行和維修時間服從指

3、數(shù)分布,且存在運行和維修時限時機群的任務可用性建模方法。對于N/N(G)機群,通過分析系統(tǒng)與機群運行和維修時間的關系,得到機群的失效和維修時間分布,建立其任務可用性的概率模型。對于k/N(G)機群,提出利用仿真與解析相結合的方法計算其任務可用度。
　　(2)在(1)的研究基礎上,提出了weibull分布條件下可修機群的任務可用性模型及算法;
　　在工程應用中,大型復雜系統(tǒng)的運行(失效)時間往往服從weibull分布。基于指數(shù)

4、分布下機群任務可用性的建模方法的研究,提出當系統(tǒng)失效時間服從weibull分布,維修時間服從指數(shù)分布時, N/N(G)和 k/N(G)機群的任務可用性建模方法。
　　(3)給出了任務可用度與運行和維修時限的關系曲線;
　　以特定裝置為例,說明(1)和(2)中可用性模型和算法的具體步驟,驗證了算法的有效性。同時,分別研究在指數(shù)分布和weibull分布兩種情況下,運行和維修時限對裝置任務可用性的影響,得到裝置任務可用度與隨運行和