视情维修决策软件的设计实现

视情维修根据设备的工龄和状态做出维修策略,需要处理分折大量的数据,应用计算机辅助软件可以提高工作效率。首先介绍了一种视情维修方法,然后介绍了国防科技大学系统工程研究所基于此方法设计开发的一套软件,包括总体框架、数据库结构、对象信息、运行界面和输出形式。     

基于PHM的舰艇装备视情维修技术研究

针对PHM技术在舰艇装备视情维修中的应用需求,在分析剩余寿命预测机理的基础上,为解决舰艇装备历史数据少、状态变化普遍表现为非线性等难题,建立基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,通过仿真表明：随着时间的推移剩余寿命PDF图变狭窄,剩余寿命预测误差逐渐降低,证明了预测方法的有效性。在此基础上,考虑装备维修费用最低为目标,建立以费用最低为目标的预防性维修时间确定模型,使得单位时间内的平均维修费用最低,并通过采用建立的基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,最终确定了最优预防性维修时间,为装备保障人员拟订精确维修保障计划提供依据,也为舰艇装备开展视情维修奠定基础。     

两部件系统视情维修与生产调度的联合优化模型

为了解决生产调度过程中由系统维护维修产生的资源闲置和时间成本增加问题,将系统维修与生产调度联合建模.在众多学者将系统作为整体进行生产调度与维修研究的基础上,考虑系统内各组成部件之间的复杂关系.针对具有经济相关性的两部件系统,以调度作业加工顺序、预防性维修阈值、机会维修阈值作为决策变量,考虑到两部件同时维修比单部件独立维...     

支持视情维修的故障预测技术研究

详细介绍了故障预测技术的定义、研究内容、研究方法、研究难点及其研究趋势.结合分析设备健康退化过程提出了故障预测的研究内容,并且按照故障预测实现所采用的方法将现有的文献分类进行了详细综述.     

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。     

基于视情维修的涡轴发动机维修保障辅助决策体系研究

复杂装备科学的维修保障策略是保证装备合理使用与适时修理的基础,是有效实施复杂装备全寿命保障的前提,关系着装备任务效能的有效发挥;文中立足于航空装备的视情维修策略,以直升机中广泛采用的涡轴发动机为研究对象,首先基于装备维保过程的大量信息提出了构建涡轴发动机涡轴发动机及其关键部件寿命与健康管理综合知识库的方法、策略;其后结合涡轴发动机循环寿命统计法与基于K均值聚类算法等各类使用条件下的寿命损耗研究方法,阐明了涡轴发动机不同应用条件下的备件量化分析策略;更进一步地,以涡轴发动机关键部件典型故障模式梳理与成因分析(FMECA)与考虑故障概率的发动机核心备件的量化分析为基础,给出了涡轴发动机关键部件备件量化方法与策略;最后基于上述方法的研究成果,阐述了涡轴发动机维修保障辅助决策软件平台的体系架构;文中的相关研究成果可被用于航空发动机等复杂装备系统的维修保障策略构建与工程化应用.     

多源退化下同构多部件生产系统调度与视情维修联合决策

在具有关键多部件系统的生产调度过程中,系统退化往往受多方面因素影响.生产加工期间的载荷、外部环境的冲击以及部件间的故障相关性都会造成系统不同程度的退化.因此,针对多源退化影响下的同构多部件生产系统,分析生产调度期间其关键部件和系统的退化特征,并构建相应的系统退化模型.在此基础上,提出生产调度与视情维修的联合策略,以调度作业的加工序列和预防性维修阈值为决策变量,最小化总加权期望完成时间为目标,构建考虑多源退化影响下的同构多部件系统生产调度与视情维修联合决策模型.据此进行部件级的平稳概率和系统级的联合概率的推导,并给出数值求解方法.在数值实验中,通过对比不同退化因素影响下联合决策模型的优化结果,证实在联合决策中考虑多源退化的必要性;经过参数的敏感度分析,验证所提模型的有效性.     

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.     

数控设备状态监测与故障预测的视情维修

大型数控设备复杂系统的性能及可靠性决定了其工作寿命以及工作率,目前的事后维修和计划性维修很难预防灾难性的故障,而且常常引起不必要的停机,存在引入维修损坏的风险。     

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.     

复杂系统维护策略最新研究进展: 从视情维护到预测性维护

对于复杂、可修复的工程系统, 设备维护是确保系统安全性、可靠性、可用性的重要手段之一. 系统维护策略已经历修复性维护、定时维护、视情维护等多种维护策略. 其中, 视情维护是目前最受关注的维护策略, 它通过收集和评估系统的实时状态信息进行维护决策, 具有全寿命周期内系统可靠性高、运营维护成本低等优点. 近年来, 随着物联网技术、信息技术和人工智能的快速发展, 一种更新颖的视情维护策略——预测性维护逐渐成为领域研究热点. 本文首先简要回顾了系统维护策略的发展历程; 然后, 重点介绍了视情维护的研究进展, 根据决策支持技术的不同, 将视情维护划分为基于随机退化模型的视情维护和基于数据驱动的预测性维护, 对每类技术的发展分支与研究现状进行了疏理、分析和总结; 最后, 探讨了当前复杂系统维护策略面临的挑战性问题和可能的未来研究方向.     

健康状态评估方法及应用研究

随着设备越来越复杂、经济可承受性要求越来越高,评估设备的健康状态就显得尤为重要;健康状态评估技术是实现状态维修的重要手段之一;论述了健康状态评估在状态维修中的地位和作用;分析了国内外健康状态评估的主要方法,主要包括模型法、层次分析法、模糊评判法、人工神经网络法、基于贝叶斯网络的方法等;接着介绍了健康状态评估技术的工程应用情况;最后,详细分析了我国在健康状态评估研究中存在的问题,并指出了进一步研究的重点方向。     

不完善检测情况视情维修费用优化及仿真研究

针对定期更换周期内辅以视情维修的维修策略,结合＂基于状态的维修＂理论,应用概率论和随机过程方法,在分析产品维修费用组成和结构的基础上,建立了其不完善检测情况下维修费用的数学模型,通过优化更换周期内的功能检测次数和检测间隔期,使产品单位时间内的期望维修费用达到最低。最后通过1个仿真实例,验证了该维修策略和数学模型的有效性。     

基于无杆牵引车的舰载机路径跟踪控制

针对航母机库空间狭小、障碍物多等因素导致舰载机转运难度大的问题,以无杆牵引车和舰载机组成的铰接系统为研究对象,研究了舰载机在机库甲板调运作业的路径自动跟踪问题,建立了基于无杆牵引车的舰载机转运模型,将舰载机期望路径近似为直线和圆弧的组合,基于反馈线性化和时间-状态形式设计各路段的跟踪控制律,仿真结果表明,所设计的控制律和各控制律间的切换策略可实现舰载机沿组合路径的跟踪;基于自动跟踪的调运,可放宽对牵引车司机牵引技术的要求,确保调运作业时间准确、可控;该研究为后续自动跟踪的实现打下基础。     

飞机故障预测与健康管理应用模式研究

针对现有飞机维修机制的不足进行了分析,描述了故障预测与健康管理、视情维修和自主后勤的三者之间的关系。提出了三种典型的故障预测与健康管理(PHM)应用模式,在分析比较现有三种模式优劣的基础上,进一步指出PHM的发展趋势。设计了一种飞机故障预测与健康管理(PHM)系统框架,并运用物联网技术完成了对自主保障系统的构建,能够有效提升飞机的自主保障能力。最后论证了故障预测与健康管理和持续采办与全寿命支持(CALS)之间的关系,为装备采购和全寿命支持提供了技术支持和理论依据。     

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。     

弹性飞机的QFT控制器设计

以某弹性飞机纵向模型为例,考虑模型的不确定性及外部扰动,应用定量反馈理论设计了其俯仰姿态保持系统.仿真结果表明,利用该理论方法设计的控制器能很好地抑制弹性飞机的结构弹性变形,具有良好的鲁棒性,并取得了满意的控制效果,证明了该方法在弹性飞机控制律设计中的有效性和实用性.     

基于状态维修过程中的故障预测问题分析

故障预测作为基于状态维修实现的关键,可以有效支持维修管理者的决策。参照国际标准化组织对故障预测的定义,划分故障预测过程,提出预测方法性能评估至少存在的两种方式,在分类和比较现有预测方法的基础上,明确预测方法的适用范围和限制条件,为工程预测系统的构建提供参考。     

基于FPGA + SD3.0协议存储速率优化设计

为解决现有存储方案无法满足在特定功能需求下存储速度与设备体积双重要求的问题,本文设计一种基于现场可编程逻辑门阵列（Field programmable gate array, FPGA）控制的SD3.0版本TF卡控制器,旨在占用最小体积的同时实现更高速的数据存储。通过自行设计的小型数据采集卡,将24 bit位宽的数据经过DDR3、FIFO、RAM、两级缓存最终存入TF卡中。分别从硬件、软件两方面介绍了方案的设计,其中硬件部分主要包括电路工艺、采集卡指标与板级信号完整性验证;软件方面主要包括存储流程、RTL级验证与TF卡测试方案。实验结果表明,本文设计的PCB电路可提供SD3.0协议所需的电压转换和数据存储功能,并且板卡功能稳定,集成度较高,部分TF卡测试的速度超过60 MB/s,长时间测试性能稳定,具有良好的通用性,满足设计要求,为小型化存储实验提供了解决方案。     

集成状态监测和故障诊断的设备管理系统

提出了离线和在线监测诊断相结合的状态维修策略,在状态维修思想的指导下,建立了系统的工作模型和功能模型。综合采用网络技术、计算机技术和数据库技术等开发出了集成状态监测和故障诊断的设备管理系统,为企业开展状态维修提供了有效的管理工具。