多微机实时控制系统的可靠性研究

本文从理论与实践两方面讨论多微机系统在提高实时控制系统可靠性方面所起的重要作用。文章首先讨论多微机系统可靠度和有效度的分析和计算,用Markov理论分析空间离散、时间连续的多微机系统的运动方程,推导出平均失效间隔(MTBF)和稳态有效度A(∞)的简捷计算方法,并将双机可维系统与单机系统的MTBF进行计算比较,使可靠性的提高有一个量的概念。其次,文章介绍了提高多微机系统可靠性的措施,解决了双机系统的监视诊断和转换,设计了时间监视转换器,以及CFU、ROM、RAM、CTC等的自检方法。这些措施,经过长期的实际使用,证明是非常有效的。     

基于Markov的系统级动力定位控制系统可靠性分析

针对Markov模型在处理大型冗余系统可靠性问题时会遭遇系统状态量过大,计算耗费时间长,甚至无法有效计算等问题,提出将冗余DP控制系统进行有效分割,分别建立主、备控制系统的Markov模型,进而结合分系统的故障率建立系统级的Markov分析模型。该策略将子系统作为独立的可靠性分析单元,无需获取复杂DP控制系统的所有状态量,大幅减少了系统状态转移的分析量,从而可有效提高冗余控制系统可靠性分析的效率。     

自升式海洋平台结构可靠性分析

根据S igurdsson等人提出的可靠度计算公式,采用等效荷载法建立自升式平台的结构极限状态方程,运用JC法计算了平台结构的系统可靠性指标,提出了平台系统的失效评判准则,并对在平台可靠度设计中应考虑的问题进行了探讨。     

基于共因失效的海水系统多状态可靠性分析

针对海水系统在运行过程中,由于工作环境差异导致海水泵独立失效率不同,同舱室海水泵存在共因失效的问题,考虑到基于相同单元独立失效的可靠性分析方法不能准确分析海水系统的多状态可靠性,文章提出一种在包含共因失效的相同单元存在不同独立失效率的情况下,结合通用生成函数和马尔科夫过程的多状态可靠性分析的新方法,建立基于通用生成函数的多状态系统可靠性分析模型,通过马尔科夫过程计算得到系统各状态的概率,利用通用生成函数评估系统稳态和瞬态的可靠性指标。通过算例分析,验证方法的正确性和可行性。     

基于碟式离心分离机逻辑控制的健康管理设计与分析

碟式离心分离机控制系统极其复杂,仅其部套元器件就有500多个;碟式离心分离机属于高转速装备,额定工况下,其转速高达12000 r/min。因此,为其建立一套完善的健康管理预警系统极为重要。文章介绍的健康管理系统可以在故障发生前发出预警,当故障发生后,系统可以通过逻辑运算给出故障诊断和维修意见。借助该系统,能在很大程度上提升人员对装备的使用、维护和排故障能力。     

基于随机有限元的空间梁板结构系统可靠性分析

影响船舶结构系统可靠性的因素有很多,所以有必要对其结构进行可靠性分析.为此采用空间梁元与板元来模拟空间梁板结构,运用将随机有限元法与确定性有限元法相结合的随机有限元理论,采用分枝限界法找出主要失效模式,利用改进的一次二阶矩法计算各失效模式的安全余量,最终利用各失效模式相关性和概率网络估算技术法计算结构系统的失效概率.编制了考虑材料的强度、梁板元的尺寸和外载荷等均为随机变量的三维梁板空间结构问题的随机有限元程序,最后通过实例进行结构系统可靠性分析计算.     

基于故障树的靶标回收系统软件可靠性测试分析

目前嵌入式软件系统在各类装备中大量运用,软件与硬件平台的结合也越来越紧密,工作过程中一旦出现失效,可能导致严重后果。论文采用故障树分析方法,对嵌入式平台的靶标回收系统的可靠性进行测试分析,建立故障树模型,根据计算故障树的最小割集、径集和基本事件的重要度,帮助软件测试人员快速判断影响系统可靠性的关键事件和关键状态,分析导致系统失效的潜在故障发生路径,对系统的可靠性验证和测试用例设计提供有效指导,提高软件测试的效率。     

基于100N·m扭矩基准机自动控制采集系统的研究

通过对100N.m扭矩基准机的自动控制系统研究,运用SSCNET III光纤网络(通讯速度50Mbps、通讯周期0.44ms)设计出严格按照扭矩计量检定规程的砝码加、卸载程序,同时,采用高速处理的可编程控制器和SSCNET III运动控制器控制加、卸载伺服电机,构建了伺服电机的同步控制和绝对控制系统,设计和编写微机与测量仪表串口通讯程序,开发出友好人机对话界面;最终实现了扭矩基准机检定、校准,数据采集、记录和报告生成的全自动化。     

针对编队攻击的防空武器系统效能分析

针对现代防空作战中空袭兵力、兵器主要采用小编队、多波次的饱和攻击这一特点,根据排队论和武器系统射击效能分析理论,建立了批量到达、损失制的多服务台（M（k）/FT/m/m）防空武器系统排队模型,给出了此系统的状态转移密度图与稳态方程组。该模型解决了空袭目标成批到达作战分析这样一个动态问题。     

基于马尔科夫模型的船舶设备多状态系统可靠性分析方法

基于多状态理论和马尔科夫模型,建立船舶设备复杂系统的多状态可靠性模型,推导封闭形式的时变状态概率微分解算方程,给出可用度、期望性能输出和期望性能失效等可靠性度量参数分析方法。针对多状态船舶设备特种装置,实施时变可靠性典型算例分析,结果表明:利用马尔科夫模型分析多状态系统可靠性能,具有程式化高、通用性好且结论合理的特点,形成的建模思路、解算程式和分析方法可为船舶设备复杂系统的可靠性分析技术发展提供参考。     

设备智能化视情维修体系

随着物联网技术迅速发展并应用广泛,实时掌握设备的运行状态成为可能,了解设备的失效规律并依据实时状态进行精准、恰当的设备维修是提高设备及系统可靠性的合理方法;另一方面,随着船舶与海上设施领域自动化、智能化水平提升,高度自动化的机电一体化设备在各系统中占据重要位置,因此各方对设备的可靠性追求趋向于精益求精.在此条件下,视情...     

水电站枢纽坝区泥沙二维数模计算研究

本文研究了水电站枢纽坝区泥沙二维数模计算的各个方面。根据平面二维水深平均水沙运动方程组,考虑了悬移质及推移质的分组输移,并利用控制体积法离散各个方程,导得离散格式,用SIM-PLER程式求解耦合方程,并用一维泥沙数学模型的水沙计算成果作为进口边界条件。作为例子,作了金沙江某水电站枢纽两岸厂房方案电站运用50年的二维泥沙冲淤计算,得到坝前1100m范围内流场及泥沙淤积过程、淤积数量和淤积形态,其结果可供水电站可行性阶段工程设计参考。     

基于多因素试验的凿岩参数影响规律研究

为掌握凿岩棒水下破岩特点，明确深中通道沉管隧道基槽岩石处理凿岩参数，采用多因素正交试验的方式，研究提升高度、凿击次数、排距、位距分别对平均块度、不均匀系数、分形维数以及清礁厚度影响的规律。结果表明，平均块度与提升高度、排距、位距呈正相关，与凿击次数呈负相关；不均匀系数与提升高度、排距、位距呈正相关，与凿击次数呈负相关；分形维数与凿击次数呈正相关，与提升高度、排距、位距呈负相关；清礁厚度与提升高度和凿击次数呈正相关，与排距和位距呈负相关。基于多因素试验结果，凿岩参数设置为凿岩棒提升高度27 m、凿击次数3次、凿岩点排距2.5 m、位距1.7 m，岩石破碎块度适当，清礁难度小，取得较好的施工效果。     

一种基于故障定位与分析的平均修复时间检验方法

提出了一种兼有分析估计与试验验证特点的检验方法:模拟故障,进行故障定位并记录定位时间,基于经验数据分析一次维修作业中其他维修活动的时间,各时间相加即得到一次维修作业的时间;由此方法得到需要的多个维修作业样本,根据样本值估计平均修复时间的值并根据需要进行验证.该方法适用于研制阶段对平均修复时间的估计,也可用于缺乏自然故障产生的维修作业样本时的验证.采用该方法能节省试验时间和经费.     

基于故障树的沉船整体打捞系统失效风险分析

采用双船抬吊打捞系统对大吨位沉船进行整体打捞是一项高难度高危险作业,对打捞系统及打捞过程进行风险评估至关重要.基于故障树分析法对双船抬吊打捞系统进行分析,确定打捞系统的逻辑树与二级子系统,分析二级子系统的失效模式,并绘制打捞系统的故障树.根据打捞工程危险源识别报告、失效数据库估算基本事件的发生概率,通过故障树定量分析得到打捞系统发生故障的概率是0.002 16,属于中等偏高风险,平均无障碍工作时间约为463.97h.最后通过计算分析确定了基本事件的风险值,并为风险值较高的基本事件提出风险控制方法,为打捞作业安全保障提供支持.     

基于可靠性方框图与蒙特卡洛仿真的船舶配电网可靠性分析方法

国船舶工业发展迅速,尤其在近几年迎来了跨越式的发展。船舶建设工业的发展能充分体现一个国家的经济和国防建设水平。但船舶配电网拓扑结构与陆上电网不尽相同,其运行环境非常恶劣,供电连续性和可靠性成为衡量船舶生命力的重要指标,同时也深刻影响大型船舶的平均寿命。因此,可靠性研究在船舶建设中发挥着越来越重要的作用。本研究以典型大型船舶中压配电网结构为研究对象,在全系统元件正常运行时相互独立的情况下,重点研究不可维修与可维修下的系统可靠度、MTBF、可用度、停运时间和失效数等,并进行详细的分析与讨论。首先,本文综合考察各种可靠性分析方法的适用性和准确性,选择利用可靠性框图、最小路集分析法计算并分析不可维修情况下系统的可靠度、平均故障间隔时间等可靠性指标；接着,本文简述了配电网的多种维修任务类型,并采用最小路集法与蒙特卡洛仿真法相结合的方法计算并分析可维修系统的可用度、停电时间、失效数等指标。本文研究结果对船舶配电网的设计、建造、运行和维修等具有积极的意义。     

AIS系统的最小二乘向量机数据修复算法研究

AIS是船舶安全系统中的一个重要子系统,能够为海上交通管理信息化提供必要的船舶静态与动态数据。但是AIS系统受多种因素的影响会产生大量的异常数据,误导船舶避碰决策,难以满足海事监管要求,所以必须对AIS系统中的异常数据进行修复,以保证AIS系统数据的完整性、连续性和可靠性。本文阐述了AIS系统的工作原理与异常数据的成因,基于最小二乘向量机算法构建起AIS系统异常数据修复模型,并对模型进行优化,建立PSO-LSSVM模型,提高了异常数据修复的准确性。     

基于LabVIEW的水槽造波机控制系统的开发

以天津大学海岸工程实验室长×宽×高=90 m×2 m×1.8 m的双轴推板式波浪水槽为对象,开发基于LabVIEW的造波机控制系统。该系统包括造波计算、运动控制、状态监视以及数据采集等部分,实现在水槽造波机上的多轴同步控制。该系统可以实现多种规则波和不规则波的模拟,具有友好直观的人机界面,操作方便。对于虚拟仪器技术及LabVIEW在造波机控制领域的应用具有重要意义。     

FPSO外输系统维修策略研究

浮式生产储油轮(FPSO)是当今海洋石油天然气开发的主要设备之一。针对外输系统作为FPSO重要的一个子系统,但其传统维修策略过于依赖经验的缺陷,从可靠度角度出发,通过对失效模式和失效概率的分析从而确定较为合理的检修周期和大修周期。采取失效模式和效果分析（FMEA）方法确定主要失效模式及其关系,再利用动态故障树分析（DFTA）方法获得最小割集及相应故障时间,最后通过成组维修理论从全局最优化,经济性角度确定大修周期约为3.23年。经过与工程实际数据的对比,验证了该方法的可行性和适用性。     

基于MMC的船舶中压直流电力系统控制策略的研究

针对全桥模块化多电平换流器在船舶中压直流(Medium voltage DC, MVDC)电力系统中缺乏系统级的建模与控制问题,本文搭建了基于MMC 的船舶MVDC 电力系统模型,说明了该系统的框架结构与运行原理,提出了电压与无功外环,电流内环的双闭环控制策略,进一步验证了该系统发生直流侧短路故障时的故障限流能力,最后采用直流电压下垂控制并网方案,实现了双机有效的并联运行。通过Matlab/Simulink 的仿真分析,表明该系统具有良好的稳态特性和动态性能。