基于Markov过程的冗余系统可靠性分析

研究系统可靠性方法问题,一般忽略维修性和测试性对可靠性的影响,但忽略维修性和测试性后的系统可靠性分析结果和实际情况可能存在较大的误差.针对在考虑维修率和故障覆盖率的前提下,为对典型的双机热冗余系统进行可靠性分析.提出用马尔可夫过程描述系统的状态转移过程,采用求解系统可靠度/可用度的微分方程组,在Matlab进行仿真.结...     

分布式FlexRay线控转向系统可靠性及容错技术研究

文章研究分布式线控转向系统的可靠性问题,并提出一种能够有效提高分布式线控转向系统可靠性的容错技术。首先运用FMEA与故障树分析两种风险评估方法相结合的方式,对分布式线控转向系统进行新的适用于其本身的可靠性分析;其次根据对分布式线控转向系统的可靠性分析及系统需求,提出一种基于最小故障静默单元的容错技术,并设计分布式线控转向系统中的容错单元;最后对所设计的容错冗余单元的可靠度和分布式线控转向系统的可靠度进行数学计算,计算结果表明针对线控转向系统设计的容错单元能够有效地提高分布式线控转向系统的可靠性。     

多模冗余可重构计算机可靠性研究

为了以最小代价提高多模可重构计算机的可靠性,需要结合系统体积功耗等因素,对不同计算机体系结构的可靠性进行评估;首先,针对三模冗余、三热一冷以及四模热备这几种不同冗余可重构计算机体系结构,给出了他们的故障状态转移图;其次,运用马尔可夫模型理论,对这些计算机结构进行可靠性建模;第三,根据上述3种系统的可靠性模型,在考虑失效率和维修率两个参数对系统可靠性影响的情况下,对各结构的可靠性指标进行了评价;结果表明,三热一冷的可靠性大于三模冗余,而小于四模热备;但综合考虑系统的可靠度、体积、功耗等因素后,在这几种形式的表决系统中,三热一冷是最优的;同时,设计完善的三模可重构系统可靠度会比一个设计不合理的四模可重构系统要高。     

基于改进DFTA的安全苛求系统可靠性分析

针对传统可靠性分析方法容易忽视冗余多态性、可修复性等安全苛求系统特性问题,在形式化的系统可靠性建模中引入可修复因子,提出一种模块化动态故障树分析方法。在动态和静态相结合的模块化定量分析过程中,利用马尔可夫模型和顶事件发生概率逼近算法,有效避免动态故障树分析过程中的状态组合爆炸问题,提高安全苛求系统可靠性分析的可行性和实践效率。     

基于多元Copula函数的冗余系统可靠性模型研究

在传统k/n表决冗余系统的基础上考虑了系统中部件单元的权重输出形成权重表决系统，该系统中的部件单元寿命变量间具有相依性。运用统计学领域中的多元Copula函数理论刻画各部件单元之间的相关性，基于容斥原理推导出多种部件类型的权重表决系统可靠性模型。结合具体算例，选定典型的Copula函数以及部件独立状态计算系统可靠度，并分析了部件间相关程度对系统可靠度的实际影响，为考虑部件间相依关系的冗余系统可靠度计算提供了参考。     

液体火箭试验控制系统设计及 可靠性指标计算

当前,试验控制系统大多采用分系统单独控制,导致试验系统的信息化、自动化程度较低.随着大推力液体火箭工程的推进,以及硬件设备的升级换代,试验系统可靠性需要达到更高的水平,特别是多环节、多状态、多参数的少人值守环境.为了有效提高系统的可靠度,设计了一种基于冗余S7-417H PLC的液体火箭试验双机双工并联冗余控制系统,对其硬件、外围保护电路、抗干扰防错软件、冗余以太网方面的措施方法进行说明,并对系统关键设备硬件可靠性指标进行量化计算.     

基于Markov模型的可维修双机热备系统可靠性分析

为了综合考虑维修性、故障检测率及共因失效对双机热备系统可靠性的影响,利用马尔可夫模型对可维修双机热备系统进行可靠性分析.由系统状态转移关系建立双机热备系统的状态转移图,由于备用单元发生不可测失效时不能及时对其进行维修,提出在状态转移图中增加一个状态来区分此种降级工作状态.根据状态转移图得到系统状态转移方程并借助Matlab对其进行求解,得到故障检测率、失效率、维修率与共因失效因子为不同取值时的系统状态概率图.分析结果表明,维修率对可维修双机热备系统达到平稳状态所需时间贡献较大,系统工作状态概率值与故障状态概率值则由故障率与修复率的比值、故障检测率及共因失效等因素共同决定.     

基于离散事件仿真的复杂冗余系统可用度分析

介绍了如何利用离散事件仿真技术对复杂冗余系统可用度进行分析。首先,对复杂冗余系统进行了介绍,提出了利用BS树来描述复杂冗余系统的结构。其次,对复杂冗余系统的行为、状态转移规律进行了分析。然后,利用离散事件仿真技术,给出了复杂冗余系统可用度仿真算法,并介绍了BS树的描述及常用方法、确定系统状态、部件转移状态等细节问题。最后,给出了计算实例。结果证明,该仿真算法不仅可以对状态独立系统进行可用度计算,而且可以对具有冗余关系和嵌套关系的状态相关系统进行可用度计算,具有很强的实用性与通用性。     

主动容错云存储系统的可靠性评价模型

除了传统的冗余机制,主动容错技术也被用来提高存储系统的可靠性。然而,当前对主动容错云存储系统可靠性的研究工作很少,而且都局限于硬盘故障服从指数分布的假设前提。针对主动容错磁盘冗余阵列RAID-5和RAID-6云存储系统提出两个可靠性状态转移模型,并基于转移模型设计了蒙特卡洛仿真算法,评价系统在一定运行周期内发生数据丢失事件的期望个数。该算法采用韦布分布函数模拟随时间变化（降低、恒定不变、或升高）的硬盘故障率,准确评价了主动容错机制、硬盘整体故障、故障修复、潜在块故障以及磁盘清洗过程对系统可靠性的影响。所提方法可以帮助系统设计者评估不同容错机制和系统参数对云存储系统可靠性的影响,有助于创建高可靠存储系统。     

双余度核电DEH设计与马尔科夫模型分析

可靠性在核电汽轮机数字电液控制系统(Digital electro-hydraulic control system,DEH)质量中至关重要;从提升系统可靠性的角度出发,分析了核电DEH的工作原理,设计了基于异构处理器的核电DEH系统,给出了 DEH的系统架构、硬件构成及双余度设计方案;基于马尔科夫过程理论建立了双余度核电DEH的可靠度函数模型,结合可靠性框图及双余度系统状态转移图对核电DEH做了失效分类;引入失效率、维修率、共因失效因子与诊断覆盖率等参数,建立了状态转移方程,分析了系统在不同生命周期基于马尔科夫模型的可靠度;通过一个实例检验了双余度核电DEH的可靠性,为工程设计人员提供了指导与参考.