《基於安全風險的長貯系統預測維修動態決策技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由程志君擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於安全風險的長貯系統預測維修動態決策技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程志君
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
預測維修以現場獲取的狀態信息為基礎，定量分析當前系統的退化過程並預測其未來的變化趨勢與剩餘壽命, 進而按照指定的目標進行維修策略最佳化，是預測與決策的聯合研究，但為了滿足飛彈等長貯系統的安全性要求，需要引入風險約束，將狀態預測、風險與維修決策三方面研究結合，制定達到系統安全性和經濟性統一的最佳維修策略。本項目針對飛彈等長貯系統的特點，首先從現場獲取的線上監測或離線檢測狀態數據出發，建立考慮維修效果的狀態實時預測模型。然後結合系統組成結構和功能互動關係，研究系統風險水平的量化方法。據此確定當前預測結果下的系統風險水平及部件重要度，在此基礎上與一定準則下的風險可接受值比較，研究建立基於風險的系統預測維修動態決策建模和求解方法，為複雜工程系統的控制、決策、管理一體化提供重要的技術支持。
結題摘要
飛彈、發動機等長期貯存，一次適應的系統，在貯存過程中，由於環境等因素的作用，性能會發生退化引發故障，可能造成嚴重的安全事故。為此研究長貯系統檢測和維修策略，對於保證長貯產品的安全性和可靠性，具有十分重要的意義。項目圍繞這一問題，主要研究並解決以下問題：（1）基於故障風險長貯產品的維修決策模型框架研究。論文針對長貯產品的相關特點，基於故障風險建立了包含四個方面的長貯產品的維修決策模型框架：基於故障風險評估選取關鍵子系統、基於故障風險部件的序貫檢測模型、考慮故障風險約束部件級的維修決策模型和考慮故障風險約束系統級的維修決策模型。該部分為制定長貯產品的檢測維修策略提供了方法指導。（2）考慮維修影響的長貯產品狀態實時預測模型。針對貯存過程中出現故障需要進行維修的情況，分別從產品的失效機理和產品檢測數據出發，建立相應的狀態實時預測模型。（3）考慮故障風險約束長貯部件的維修決策模型研究。首先在長貯部件序貫檢測模型的基礎上，利用更新過程的理論，以檢測維修的期望費用率最低為最佳化目標，建立了部件的維修最佳化模型。然後利用仿真計算的方法對部件的實時可靠度要求值和預防性維修閾值進行了最佳化。接著對部件的最佳化結果進行了故障風險回溯評估和疊代分析。最後，通過陀螺儀部件的算例，對模型進行了驗證。（4）考慮故障風險約束長貯系統的維修決策模型研究。由於系統部件之間存在維修相關性，本文在長貯產品部件級維修決策模型的基礎上，首先對系統的檢修維修過程進行了分析，確定了系統的更新周期和維修策略。然後基於更新過程的理論，以檢測維修費用率最低為最佳化目標，建立了系統的維修最佳化目標函式，並通過仿真計算的方法計算出了系統中各部件實時可靠度要求值和預防性維修閾值的最佳化值。接著對部件的最佳化結果進行了故障風險回溯評估和疊代分析。而後，根據部件實時可靠度要求值的最佳化值，提出了基於故障風險的部件綜合重要度，並對其進行了分析討論。最後以一個兩部件串聯繫統的算例，驗證了所提出模型的有效性，揭示了考慮故障風險約束在系統維修決策中的重要性。
