串并联系统中支持实时替换的混合冗余策略优化

在需要长时间可靠运行的软件系统中,由于持续运行时间和任务响应速度的要求增加,工作组件在被探测到失效后将被冗余组件实时替换.但现有可靠性优化研究通常假设冷备份冗余在所有积极冗余组件失效后才使用.针对支持实时替换的混合冗余策略,对其冗余度优化分配进行研究.该策略不仅能够保障系统可靠性,而且能够保障系统性能,故选用实时可用性和任务完成效率两类约束条件,建立冗余配置代价最小化模型.基于马尔可夫链理论对可靠性及性能两类系统指标进行定量分析;采用数值计算方法对非线性的状态分析模型进行计算;改进二元组编码遗传算法对上述优化问题进行求解.采用实例对串并联系统中实时可用性及任务完成效率的分析进行了说明,并对优化冗余分配模型进行了验证.实验结果表明,在相同冗余度下,支持实时替换的混合冗余策略在任务完成效率方面优于传统的混合冗余策略.所以,在相同约束条件下不同混合冗余策略需要采用不同的冗余优化配置方案.     

串并联系统可靠性优化的蚁群算法

为获得高可靠性,串并联系统的设计中常采用不同型号的元件,由于系统中元件有数量型号等的限制,每一元件又有重量、费用、可靠度等标志,所以串并联系统可靠性优化问题为典型的NP-难问题。采用两种不同的状态转移规则和与系统属性紧密相关的信息素更新规则,通过局部循环和整体循环分别搜索代表各子系统结构和系统结构的解向量,用蚁群算法成功地解决了元件可选择不同类型的串并联系统可靠性优化问题,仿真结果表明,蚁群算法可以在相对短的时间内较快地找到问题的最优解,蚁群算法与其它元启发式算法一样,可以有效克服求解组合优化的计算复杂度问题。     

设备预防维修管理系统研究

预防维修是将来设备最主要的维修方式。本文对开发设备预防维修管理系统的关键环节进行了阐述。建立了失效率分布的数学模型，并以二参数威布尔分布为例对设备故障时间和最佳预防维修周期进行了求解。     

求解串并联系统配置问题的免疫遗传算法

通过对串并联系统配置可靠性问题的分析,提出了基于免疫遗传算法（IGA）求解该问题的方法。在保留基本遗传算法随机全局搜索能力的基础上,借鉴生物免疫机制中抗体的多样性保持策略,大大提高了算法的群体多样性。实验结果表明,免疫遗传算法可有效改善基本遗传算法的未成熟收敛和局部搜索能力差的缺点,具有很好的全局收敛能力,其全局收敛性及收敛速度均得到了提高。     

基于仿真的生产设备预防性维修周期研究

为了对生产系统中的设备故障加以有效的控制，从而减少设备故障的发生，文章对生产设备的预防性维修周期问题进行了研究。通过建立生产设备预防性维修的费用模型，利用仿真的方法对不同维修策略的预防性维修周期进行优化选择。该模型综合考虑了修复性维修成本、预防性维修成本和生产损失成本。最后以故障分布形式为威布尔分布的设备为例进行仿真实验，得出设备最优维修周期结果，并阐述了经济原则对预防性维修周期的影响。     

全寿命周期下退化的大规模系统预防性维修策略优化

单元退化情形下,考虑全寿命周期的大规模系统可靠性设计与预防性维修策略的综合优化问题将变得更为复杂.针对单元失效服从威布尔分布的情形,考虑多单元联合的预防性维修模式,构建可靠性约束下大规模系统全寿命周期成本优化模型.单元数量众多带来的组合规模指数增长问题将导致非线性择优困难,利用遗传算法编程快速求解全局最优解,包括设计阶段的单元可靠性和使用阶段的系统预防性维修周期.最后通过典型算例分析验证模型与算法的正确性和有效性,探究维修改善因子、单元可靠性和预防性维修周期等决策变量间的相互关系.研究成果有助于简化系统工程师的可靠性工程设计过程,具有一定的理论和应用价值.     

基于DEA的信息系统维修资源优化配置研究

介绍了通过投影调整模型对数据包络分析法的应用优势,利用数据包络分析法中的C2R模型和C2GS2模型对维修资源配置方案进行评估。通过MATLAB软件计算可以有效评价各个方案的规模效益和技术有效性,分析并查找各个方案的非DEA有效的影响因素,最后各方案的评价要素进行优化,从而使方案优化合理,提高维修资源的配置效益。     

基于趋势分析的舰载机预防性维修工作优化技术研究

针对缩减舰上保障规模和提高舰载机的完好率的需求，提出舰载机预防性维修工作优化方法。分析了如何选取优化项目和参数，对比分析了各种趋势分析方法的适用性，采用基于飞参数据的趋势分析方法，刻画系统或部件的性能变化趋势，提供适合单机的舰载机预防性维修工作优化决策支撑，并以典型系统进行了案例应用，形成了一种新的舰载机提高保障效能、提升系统安全性水平的技术途径。     

基于状态维修决策分析系统开发研究

为避免维修过程中的维修不足与维修过剩、降低运行费用、提高装备的可用度,从当前国内外CBM研究的现状入手,提出了CBM决策技术研究和软件开发的具体需求。对比例风险模型、滤波模型等剩余寿命预测模型和不同目标下维修决策优化模型进行了建模分析。根据需求建立了CBM决策分析软件系统整体框架和数据结构,对CBM决策分析系统进行开发研究。最后采用某型轴承部件进行了实例研究。     

基于单周控制的新型串并联混合型滤波器的研究

基于单周控制技术无需检测谐波电流、无需误差综合、在一个周期内自动消除稳态和瞬态误差等特点,设计了基于单周控制的新型串并联混合型滤波器。该滤波器是在有源滤波器与无源滤波器先串联、再并入电网的基础上,在耦合变压器的二次侧并联基波串联谐振电路,以整个电路单位功率因数为控制目标,整个电路简单,易实现。PSIM仿真证明了该滤波器的有效性与可行性。     

二维产品二维预防性维修间隔期优化研究

针对故障受日历时间与使用时间共同影响的二维产品,传统的一维预防性维修已不能满足实际需求,鉴于此,本文创新性的提出了二维预防性维修的概念,以日历时间与使用时间对二维产品进行维修决策。首先建立二维产品故障率函数表达式,对二维预防性维修的过程进行具体的分析,然后以单位时间费用最小为约束目标,建立了无限使用期二维预防性维修模型,提出了最佳二维预防性维修间隔期,并通过实例对比分析了该模型的适用性与有效性,最后对未来的二维维修提出了展望。     

基于有效度和维修成本的预防性维修方法

针对机械系统预防性维修周期的盲目性和难预测性,为了对机械系统中的零部件故障加以有效控制,在保证机械系统有效度的同时节约维修成本,研究了多部件连接机械系统预防性维修周期的确定方法.以系统有效度为约束条件,以维修成本最低为目标,以预防性维修周期为变量,建立系统维修优化模型.最后以故障分布形式为威布尔分布的机械系统为例进行仿...     

多目标模糊工期的维修保障资源调度优化研究

以某型特种车辆维修保养的三级保养工艺流程为对象,提出了不确定性维修保障资源调度优化问题;针对具有工序模糊作业时间和模糊工期的调度问题,采用一般三角模糊数来表示工序作业时间和完工时间,一般梯形模糊数来表示任务期望工期;并设计了一种混合粒子群-遗传算法,以完工时间最短、关键人力负荷最小和满意度最高为优化目标进行求解;算法可以有效求得其8个最优解,对求得的Pareto最优解集进行了结果分析,评价了不同评价指标对调度方案的影响;实例结果表明,算法求解结果与实际情况相吻合,较之精确调度,更加具有可操作性,为调度部门制定合理的调度方案可以提供理论支撑。     

带有周期检测性的软件预防性再生策略

研究了软件老化过程及软件预防性再生策略问题.引入累积损伤模型,将由aging related bug引起的内存的消耗看作是由于冲击造成的内存损伤量,通过周期性的检测可以得到内存被逐步消耗而不被释放的量,当内存消耗量达到预防性再生值时在下一个检测点执行软件预防性再生策略.建立了单位时间费用模型并解析得到使单位时间期望费用最低的预防性再生值,最后通过模拟进一步验证了最优再生策略的奈件.     

基于Spark的医疗设备运维信息挖掘分析研究

在大数据时代,医疗设备复杂的运行状态环境中,实现准确的医疗设备运维预测,是实现智慧医疗的必要前提,为保证医疗设备的正常运行,此系统将使用Scala语言在Spark平台进行并行化实现,采用K-means聚类算法计算预测模型,提高算法处理大数据的能力.以数据采集、数据存储、数据分析为主,以Tomcat作为Web服务器框架进...     

二维产品二维成组更换间隔期优化研究

对于故障受日历时间与使用时间共同影响的二维产品,传统的只按照单一时间变量开展的预防性维修已不能满足二维产品的实际维修保障需求,鉴于此,针对二维产品的特点,提出了二维预防性维修的策略,以日历时间与使用时间对二维产品进行二维预防性维修决策;首先建立了二维产品故障率函数表达式,然后对二维成组更换的过程进行具体的分析,在有限使用条件下分别从经济性的角度与任务性的角度建立二维成组更换的费用模型与可用度模型;根据所建模型,结合实例,采用了费效分析中的费效比准则来优化二维成组更换间隔期,通过对比分析验证了该模型的适用性与有效性,证明了二维成组更换策略要优于传统的成组更换策略,最后对二维预防性维修提出了展望。     

基于证据推理的激光惯组最优维护方法

为解决激光惯组存在的故障样本获取困难和监测维护周期不合理等问题,采用一种融合多元信息的性能评估方法对激光惯组的性能进行评估。首先,综合考虑了惯组指标信息的权重和可靠度,基于证据推理融合多元信息得到激光惯组性能评估结果。其次,根据性能评估结果,通过维纳过程预测综合考虑激光惯组的监测维护成本和性能设计要求,在满足性能状态要求前提下以单位时间内期望维护成本最小为目标,确定最优维护时机。最后,使用某型号激光惯组进行了实验验证,说明所提出的方法的有效性。     

基于多变量判决函数的最优路由策略

针对分布式并行处理系统中路由算法数据包的路由选择问题,提出一种改进的最优化路由策略。从输入数据包得到数据包前后到达时间分布Pt(x)和包大小分布Pp(x),采用权值函数通过对平均前后到达时间、平均包大小和向量的不断学习获得所有包的最小化平均延迟。仿真结果表明,该策略不仅在处理器数量发生变化,而且在包前后到达时间分布和包大小分布改变的情况下,都能获得所有包的最小平均延迟。     

网络远程维护系统技术研究

远程维护技术是利用网络在异地对现场设备进行监测,并根据监测数据调用诊断资源进行故障诊断和设备维护的技术。探讨了虚拟仪器技术与专家系统,为更好地实现网络远程维护提供参考。