冷/温混合贮备系统最优切换及视情维修决策

针对周期性切换冷/温混合贮备系统,研究其最优切换以及视情维修决策,在系统劣化建模的基础上,分析系统结构和切换式运行维修特性,制定基于周期切换和检测的离线视情维修策略.首先,通过分析系统运行与备用设备交替使用、维修过程中的状态转移特性,推导各检测周期时刻系统状态概率分布模型以及各维修活动的概率;然后,以系统有限时间范围内平均费用率最小为目标建立解析优化模型,以决策最优切换周期和维护阈值,并采用遗传算法对模型进行求解;最后,以汽轮发电机定子冷却水泵系统为对象验证策略和模型的正确性和有效性,并对参数进行灵敏度分析.实验结果表明,所提出离线视情维修策略能够有效地降低系统的维修成本.     

基于服务性能合同模式下单部件系统视情维修策略研究

针对供应商系统维修的低效率以及维修成本参数较难获得的问题,提出了基于服务性能合同模式(PBC)下的单部件系统最优视情维修策略模型。首先,基于Gamma分布,描述单部件系统连续递增的退化过程,依据系统实时检测状态与预防维修阈值、故障阈值之间的关系,实施不同的维修策略;其次,分析单位更新周期内的检测次数和使故障设备恢复如新的维修方式,以供应商利润率最大化为目标函数,以最佳维修阈值与检测间隔时间为决策变量,建立以利润为中心的视情维修优化模型;最后,利用改进灰狼算法求解数学模型,通过算例验证所提出模型的有效性,并进行了各维修费用参数对目标函数以及最优维修策略的灵敏度分析。     

考虑生产任务的制造设备关键部件的机会维修优化

为解决制造设备关键部件的维修决策问题,将生产任务信息、视情维修以及机会维修相结合,考虑设备关键部件的剩余价值以及可靠性风险建立维修决策优化模型.在已有关于视情维修和机会维修成果的基础上,考虑关键部件的剩余寿命与下一阶段生产任务时长间的关系,以总成本最小化为目标确定是否在相邻生产任务间利用维修机会,使得在任务顺利进行的条件下降低成本.基于逆高斯过程进行部件退化建模,计算不同维修组合对应的失效概率,进而构建成本最小化目标规划函数并通过仿真算法得到预防性维修的最优值.最后通过数值实验验证所提出维修策略的有效性.     

基于退化状态空间划分的风电机组视情维修决策

风场的运维成本约占其收入的三分之一之多,风电机组的最优维修问题一直是风电系统降低运维成本的主要途径.针对同一风场多台风力机组成的系统,制定基于状态检测的视情机会维修策略,提出基于退化状态空间划分的多设备系统状态维修决策建模方法,在此基础上建立维修成本最小的解析模型,以决策风力机最优的状态检测周期和维修阈值.实验结果表明,基于状态监测的风力机视情维修机会方案可以很好地节约系统运维成本.     

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。     

复杂系统故障预测方法与应用技术研究

故障预测技术是我国未来发展复杂系统增强型视情维修体系(CBM+)的核心技术;在分析了目前广泛使用的基于统计学的故障预测方法基础上,研究了精度更高的基于模型和基于数据驱动等多种故障预测方法,总结了不同预测方法的适用性,结合实际应用提出了一种多方法融合的复杂系统故障预测新方法,与传统的统计学预测法进行了对比,并完成了仿真验证;新方法有利于提高故障预测的准确性,为未来实现复杂系统视情维修与贮存延寿提供技术保障。     

基于视情维修的电子装备PHM体系结构分析

为推行自主式保障理念,提高电子装备的综合保障能力,提出了一种基于视情维修的电子装备预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)构建方案。在分析PHM内涵和功能的基础上,从数据信息维、模型维和生命周期维3个维度研究了PHM系统结构,采用开放式PHM架构方式,建立了基于视情维修的电子装备PHM体系结构,并对其系统实现技术进行了探讨。通过对某型装备模拟训练与仿真测试系统PHM策略的设计,验证了所提方案的有效性。     

舰炮装备保障性定量指标评价仿真系统设计

舰炮装备在任务执行期间,战备完好性对维修保障能力具有重要影响.针对舰炮装备定量指标评价复杂且现有评价方法无法体现任务与评价指标之间的动态关系问题,建立了对于任务的战备完好率和使用可用度的仿真统计模型,分析了仿真原理,根据舰炮装备维修和使用的特点,设计了一个基于装备任务参数、系统结构参数和资源参数的定量指标评价仿真系统,给出了实现仿真的程序结构,并结合实例进行了仿真.结果表明,系统设计可行、合理,可为装备在任务阶段的维修保障能力评估和维修保障指挥提供理论依据和方法支持.     

地空导弹维修保障问题研究

维修保障系统是保障地空导弹系统能够满足平时战备和战时使用要求的重要物质基础,对地空导弹维修保障系统进行研究,对于保障和提升地空导弹系统性能有着重要的意义。本文对地空导弹维修保障系统的特点、流程和主要方法进行了介绍与分析,以供参考。     

嵌入式电子装备的在线状态监测研究

电子装备现有的自动测试设备一般无法完成装备工作过程中的实时在线状态监测。该文利用多种非接触式的传感器信息融合技术、无线RS-232串口通信技术，设计了现场级嵌入式状态监测系统，采用嵌入式微处理器S3C44B0X与μCOS –II实时操作系统实现同步、并行地对系统各个重要部分进行信号采集和在线状态监测，为视情维修奠定了基础，为进行切实有效的超前预防维修，使装备始终处于良好的战备状态提供了保障。     

基于L1自适应着舰纵向控制与特性分析

考虑到舰载机着舰在最后阶段受到舰尾气流的不利影响。因此,为了提高舰载机着舰控制系统的鲁棒性,提出一种基于L1自适应控制的纵向着舰控制律设计方法。首先,对舰尾流进行分类并将其转化为控制系统的干扰模型,通过分析舰尾气流特性来构建与之相对应的L1自适应控制律结构;然后,基于L1自适应控制方法设计纵向自动着舰控制律,其中包括设计状态观测器、L1自适应控制律、低通滤波器和自适应律,并且对设计好的系统进行了稳定性分析;最后,讨论不同尺度风速的舰尾流对自动着舰系统的影响规律,并且采用“单因素方差分析法”对不同舰尾流环境下的着舰点进行分析。仿真结果表明不同风速下的舰尾流对着舰精度存在一定影响规律,并且所设计基于L1自适应纵向着舰控制律具有较强的自适应性和抗干扰能力。     

Intelligent Power Compensation System Based on Adaptive Sliding Mode Control Using Soft Computing and Automation

The approach power compensator system (APCS) plays a role in the automatic carrier landing system (ACLS), and the performance of the APCS is affected by the carrier air-wake in the final-approach . In this paper, the importance of the APCS is verified through the analysis of the signal flow chart of the ACLS. Hence, it is necessary to suppress the carrier air-wake in order to improve the anti-interference ability. The adaptive sliding mode control (ASMC) not only has better dynamic tracking performance compared to the nonlinear mode, but also can efficiently resist the disturbance caused by the carrier air-wake. The design of the longitudinal control law of the ACLS is based on the carrier-based aircraft nonlinear model and the carrier air-wake model. It comprises the longitudinal guidance rate, autopilot (CAS) and the APCS. The ASMC is used to design the APCS to suppress the carrier air-wake. A comparison of the simulation results indicates that the design based on the ASMC has better anti-interference ability and can keep the velocity constant on the timely.     

舰载机甲板停机位分配问题研究

舰栽机甲板停机位分配问题关系到航母飞行甲板作业的效率,合理的停机位分配对于提高甲板作业效率十分重要。对舰载机停机位分配问题进行了详细研究,以舰载机移动路径、加油路径以及挂弹路径总和最小为目标函数,建立了甲板停机位分配模型,利用贪心算法并结合模拟退火算法对模型进行了求解,仿真结果表明,该模型对停机位的分配合理。     

Optimal maintenance policies for systems subject to a Markovian operating environment

Many stochastic models of repairable equipment deterioration have been proposed based on the physics of failure and the characteristics of the operating environment, but they often lead to time to failure and residual life distributions that are quite complex mathematically. The first objective of our study is to investigate the potential for approximating these distributions with traditional time to failure distribution. We consider a single-component system subject to a Markovian operating environment such that the system’s instantaneous deterioration rate depends on the state of the environment. The system fails when its cumulative degradation crosses some random threshold. Using a simulation-based approach, we approximate the time to first failure distribution for this system with a Weibull distribution and assess the quality of this approximation. The second objective of our study is to investigate the cost benefit of applying a condition-based maintenance paradigm (as opposite to a scheduled maintenance paradigm) to the repairable system of interest. Using our simulation model, we assess the cost benefits resulting from condition-based maintenance policy, and also the impact of the random prognostic error in estimating system condition (health) on the cost benefits of the condition-based maintenance policy.     

舰载机综合保障信息管理发展对策

基于系统工程思想,从作战任务系统、保障对象系统、保障系统以及环境4个系统相互作用、互相影响的角度出发,论述了舰载机综合保障信息管理的基本概念,分析了综合保障信息管理的主要内容及关键技术。最后借鉴国外舰载机综合保障的实践经验,结合我国海军舰载机综合保障发展的现状和目标,设计了舰载机综合保障信息管理系统的框架,探讨了大数据分析技术、智能优化、可视化建模等技术在其中的应用,对舰载机综合保障水平和信息化水平的提高有极大的促进作用。     

Application of Bayesian networks in prognostics for a new Integrated Vehicle Health Management concept

The aeronautics industry is attempting to implement important changes to its maintenance strategy. The article presents a new framework for making final decision on aeroplane maintenance actions. It emphasizes on the use of prognostics within this global framework to replace corrective and Preventive Maintenance practise for a predictive maintenance to minimize the cost of the maintenance support and to increase aircraft/fleet operability. The main objective of the article is to show the Bayesian network model as a useful technique for prognosis. The specific use case for predicting brake wear on the plane is developed based on this technique. The network allows estimate brake wear from the aircraft operational plan. This model, together with other models to make predictions for various components of the aeroplane (that should be monitored) offers a forward-looking approach of the status of the plane, allowing later the evaluation of different operational plans based on operational risk assessment and economic cost of each one of them depending on the scheduled checks.     

空空导弹外场故障决策与维修支援系统研究

随着某型第四代空空导弹列装部队,现有空空导弹二级维护条件已不能满足用户对武器装备“战备完好率”的要求,集成化的空空导弹综合保障平台将成为装备维护信息化建设的发展方向.首先阐述了集导弹测试、数据分析、故障决策、维修保障于一体的系统设计思想,研究了基于虚拟仪器开发平台、数据库、硬件支撑环境的系统构架,重点论述了数值分析模型、故障决策模型、知识库的构建方法.结合导弹典型故障模式及MTTR等维修性指标的综合分析结果,进一步证明了该系统对提升部队快速反应和综合对抗能力具有重大意义.     

装配序列约束下的飞机虚拟维修过程建模仿真

针对当前飞机虚拟维修过程模型固化,对维修复杂行为关系缺乏考虑,无法满足学员多样性实训需求的现状,充分考虑了飞机系统的复杂度、学员操作的不规范性和随机性等因素,依据各维修装配序列间的优先约束关系,构建了优先约束矩阵,进而定义了优先约束时间有色Petri网模型。在系统梳理维修实体及其维修操作行为的基础上,提出了虚拟维修实体操作元模型和元模型融合下的过程建模,阐述了基于优先约束时间有色Petri网的动态虚拟维修过程实现方法。最后,以A320飞机加油活门的某一个随机拆卸过程为例,进行建模仿真,验证了模型的有效性。     

舰载机前起落架突伸的动力学响应分析

为研究舰载机前轮拖拽弹射起飞技术,基于多体系统动力学理论,建立模拟舰载机前起落架突伸的4自由度多体动力学模型,推导出系统的动力学微分方程.利用该模型,用数值方法仿真舰载机前起落架的突伸运动,得出突伸过程中舰载机的重心位置、俯仰角和前起落架空气弹簧力等参数的动态响应特性.仿真结果可为舰载机及其起落架设计提供参考.