《裝備維修系統的動力學分析技術研究》，尹曉虎著，溫熙森指導學術論文。
基本信息,內容簡介,
基本信息
副題名
外文題名
論文作者
尹曉虎著
導師
溫熙森指導
學科專業
機械工程
學位級別
博士論文
學位授予單位
國防科學技術大學
學位授予時間
2008
關鍵字
武器裝備 維修 信息系統 系統設計 動力學分析
館藏號
E92
館藏目錄
2010\E92\5
內容簡介
裝備維修系統是由裝備維修所需的物質資源、人力資源、信息資源以及管理手段等要素組成的複雜系統體系。伴隨作戰理念和作戰樣式的演變以及裝備技術的發展，裝備維修系統的構成結構和運行模式都發生了深刻變化，科學維修、精確保障成為指導裝備維修工作和評價裝備維修系統效能的根本要求。
裝備維修系統具有的隨機性、動態性、相關性和演化性，給裝備維修系統的分析、設計、集成和控制帶來巨大挑戰。 過程信息是過程控制的基本手段。理解和掌握裝備維修系統的動力學行為，也即裝備維修系統的運行規律，是對其進行分析、設計、集成和控制的基礎，動力學分析方法為此提供了合適的研究架構和工具。 科學維修、精確保障的實現，需要解決如下問題：
(1)準確掌握裝備退化失效的基本規律，實施必要的維修；
(2)最佳化裝備維修策略，在恰當時機執行最佳次數的維修；
(3)合理調配維修資源，及時回響維修需求、按需保障；
(4)全局規劃要素配置，有序集成維修系統形成體系合力。
圍繞上述問題，本文從動力學角度研究裝備維修系統，具體工作如下：
(1)從動力學辨識的角度研究了基於狀態監控參數反演裝備退化失效規律的問題。採用隨機Ito方程建立了刻畫狀態監控參數變化的動力學方程，基於狀態監控參數變化率的最大熵機率密度估計確定了裝備退化過程的動力學性質並提出疊代遞歸預測誤差算法進行動力學辨識，利用高斯核密度K均值聚類和期望最大化算法實現了裝備退化狀態估計與退化失效規律的有限位相型分布逼近，從而建立了裝備退化失效過程的動力學分析框架，並成功套用於某型發動機的磨損退化過程分析。
(2)從裝備使用與維修相耦合的角度研究了裝備維修時機與維修次數的控制問題。通過在裝備退化狀態空間上擴展裝備維修狀態，分析了不同維修活動效果對裝備使用與維修過程狀態轉移的影響，針對單一失效模式和複雜失效模式分別提出了密度演化方法和矩陣解析方法，建立了維修時機和維修次數的最佳化準則，並成功套用於某型發動機磨損的預防性維修周期和非完美維修次數的最佳化。
(3)採用系統動力學方法研究了由於裝備使用過程、維修策略作用、維修資源約束相互影響造成的裝備維修系統的動力學行為模式。基於裝備使用與維修過程的狀態轉移關係，分析了維修系統中的基本因果關係和反饋結構，以某型發動機維修系統為例，建立了維修系統的系統動力學模型，探討了維修系統的行為模式及其相關影響因素。
(4)借鑑網路分析方法研究了裝備維修系統的集成模式與集成效能評估問題。通過分析裝備維修系統的基本構成要素，建立了裝備維修系統的元模型及其效能評價指標，從維修信息利用率的角度考察了維修要素增長及其作用關係增長對維修系統體系效能的影響，確認了裝備維修系統集成的最佳方式與可能的集成模式。
通過裝備維修系統的動力學分析技術研究，可望準確掌握裝備退化失效的狀態演化規律從而提高維修實施的針對性和必要性，能夠理解維修活動對裝備退化的作用從而更好地控制裝備維修時機和次數，能夠理解裝備維修需求的產生規律從而更好地回響維修資源需求並實現按需保障，能夠理解維修要素分布對裝備維修系統效能的影響從而更好地配置和部署裝備維修要素。因此，裝備維修系統的動力學分析技術為最佳化和控制裝備維修過程與維修系統奠定了基礎，有關結論可套用於指導裝備維修系統的分析、設計、構建和集成。
