基于EMD的灰色模型的疲劳剩余寿命预测方法研究 被引量：31

1

作者 徐东 徐永成 +2 位作者 陈循 李兴林 杨拥民 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期104-110,共7页

工程上的振动信号多为非线性非平稳信号,为了利用工程振动信号预测机械产品的疲劳剩余寿命,提出改进的经验模态分解方法对振动信号进行分解,分离故障特征频率到某本征模态函数中,计算全寿命周期各阶段故障特征频率所在本征模态函数的均... 工程上的振动信号多为非线性非平稳信号,为了利用工程振动信号预测机械产品的疲劳剩余寿命,提出改进的经验模态分解方法对振动信号进行分解,分离故障特征频率到某本征模态函数中,计算全寿命周期各阶段故障特征频率所在本征模态函数的均方根值、峭度等时域特征指标,将其作为刻画机械产品健康状态的退化特征量,形成退化特征量序列,根据经验设定机械产品完全失效对应的退化特征量阈值。用退化特征量序列训练灰色模型,然后用训练好的灰色模型预测退化特征量的变化趋势,判断不同退化特征量用于刻画机械产品退化过程的可行性,估计可用退化特征量达到退化特征量阈值的时间并据此预测机械产品的剩余疲劳寿命。通过6205深沟球轴承全寿命周期振动信号对其进行验证,结果表明,可用的退化特征量结合该方法可以有效地预测小型球轴承的疲劳剩余寿命。 展开更多

关键词 经验模态分解 本征模态函数 灰色模型 疲劳剩余寿命预测 寿命模型

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基于有向图故障树自动建树方法的规范化描述及其应用研究 被引量：9

2

作者 钱彦岭 邱静 温熙森 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期767-772,共6页

基于有向图的建树方法是目前故障树自动建树研究中最常用的方法之一 ,但其有效性多年来一直存在争议 ,其主要原因在于采用传统的专家定义的算子进行建树推理时 ,算子定义不规范 ,导致对系统复杂的控制结构适应能力不强 .该文利用人工智... 基于有向图的建树方法是目前故障树自动建树研究中最常用的方法之一 ,但其有效性多年来一直存在争议 ,其主要原因在于采用传统的专家定义的算子进行建树推理时 ,算子定义不规范 ,导致对系统复杂的控制结构适应能力不强 .该文利用人工智能的原理 ,对定性推理逻辑进行了必要的扩展 ,提出了建树过程的形式化描述 ,在此基础上将故障树的建树问题转化为一个约束满足问题 (CSP) ,从而可利用比较成熟的算法来解决上述问题 .针对实际问题的例证说明了这一过程 .研究表明 ,文中所提出的方法更便于计算机自动处理 ,减少建树过程中的人为失误 ,可有效地提高故障分析效率 . 展开更多

关键词 约束满足问题 有向图 故障树 自动建树方法 规范化描述 人工智能

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核主元分析中核函数参数选优方法研究 被引量：14

3

作者 王新峰 邱静 刘冠军 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2007年第1期62-64,共3页

提出一种基于矩阵相似度的核函数参数选优方法,首先给出一种具有较好分类能力的核函数矩阵。然后,利用矩阵间的相似度量关系,在一定范围内寻找能近似此矩阵的核函数参数值。将该方法应用于直升机齿轮箱齿轮故障特征提取中,结果显示经过... 提出一种基于矩阵相似度的核函数参数选优方法,首先给出一种具有较好分类能力的核函数矩阵。然后,利用矩阵间的相似度量关系,在一定范围内寻找能近似此矩阵的核函数参数值。将该方法应用于直升机齿轮箱齿轮故障特征提取中,结果显示经过核函数参数选优的KPCA取得了较好的识别效果。 展开更多

关键词 核主元分析 核函数参数 特征提取 齿轮箱故障诊断

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具有压电分流电路的声子晶体杆振动带隙研究 被引量：6

4

作者 陈圣兵 韩小云 +1 位作者 王刚 温激鸿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期64-67,共4页

压电分流电路的电磁振荡可以使声子晶体杆产生局域共振带隙。分析了杆局域共振带隙的形成机理,运用传递矩阵法计算了杆的带隙结构,并对分流电路中电感、电容和电阻对局域共振带隙的影响进行了研究。压电分流电路的电磁振荡可以使压电片... 压电分流电路的电磁振荡可以使声子晶体杆产生局域共振带隙。分析了杆局域共振带隙的形成机理,运用传递矩阵法计算了杆的带隙结构,并对分流电路中电感、电容和电阻对局域共振带隙的影响进行了研究。压电分流电路的电磁振荡可以使压电片的等效弹性模量变为负值,从而使贴有压电片梁的弹性模量减小,当弹性模量实部等于零时,振动无法在杆中传播,形成局域共振带隙。通过改变分流电路中电感和电容参数可以方便的调节局域共振带隙的位置,为声子晶体带隙的主动控制提供一种新的方法。 展开更多

关键词 声子晶体 局域共振 压电分流 主动控制

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Jeffcott转子碰摩故障试验研究 被引量：22

5

作者 刘耀宗 胡茑庆 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期96-99,共4页

针对工程实际中遇到的机组转子碰摩故障开展了试验研究。通过大量的试验 ,观测到了工作转速低于一阶临界转速时 ,转定子局部碰摩引起的倍频振动 ;高于一阶临界转速时 ,局部碰摩引起的分频振动以及某些转速段内出现的异频伪共振现象。试... 针对工程实际中遇到的机组转子碰摩故障开展了试验研究。通过大量的试验 ,观测到了工作转速低于一阶临界转速时 ,转定子局部碰摩引起的倍频振动 ;高于一阶临界转速时 ,局部碰摩引起的分频振动以及某些转速段内出现的异频伪共振现象。试验结果与基于碰摩力模型的仿真结果定性一致。试验还表明 ,异频伪共振是高速工作的转子发生碰摩时的主要振动成分 ,这一结论对诊断和抑制高速转子的异常超标振动有积极意义。 展开更多

关键词 Jeffcott转子碰摩故障试验 非线性振动 倍频振动 分频振动

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基于键合图的内燃机工作过程建模研究 被引量：3

6

作者 宋立军 胡政 +1 位作者 杨拥民 温熙森 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期457-462,共6页

内燃机是一个热力系统与机械系统耦合的动力装置,传统建模方式往往局限于对各能域单独列写方程,通过中间变量联立求解;由于热动力分析的复杂性,建模受到了一定限制。为此,研究提出了基于键合图的内燃机建模方法,以统一方式建立了规则化... 内燃机是一个热力系统与机械系统耦合的动力装置,传统建模方式往往局限于对各能域单独列写方程,通过中间变量联立求解;由于热动力分析的复杂性,建模受到了一定限制。为此,研究提出了基于键合图的内燃机建模方法,以统一方式建立了规则化的多能域并存系统模型。从功率变换与守恒的角度,分析了内燃机工作过程中机械功、热传递、质量迁移3种能量作用,建立了气缸C-场的热力键合图模型,以及曲柄连杆机构的机械平动与转动模型。通过分析全过程的键合图模型,导出了系统的状态方程。利用某型柴油机的结构参数进行了动力学仿真,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 内燃机 热力系统 机械系统 键合图 建模

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冗余并联机构的分类研究 被引量：3

7

作者 吴宇列 吴学忠 李圣怡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期1-2,共2页

在对并联机构的拓扑结构进行分析的基础上 ,提出了一种新的冗余并联机构的分类方法 ,即把冗余并联机构分为位形空间冗余 ,驱动冗余和末端执行器冗余三种类型。这种新的分类方法可以使我们对并联机构冗余的定义有明确的认识 ,并将有助于... 在对并联机构的拓扑结构进行分析的基础上 ,提出了一种新的冗余并联机构的分类方法 ,即把冗余并联机构分为位形空间冗余 ,驱动冗余和末端执行器冗余三种类型。这种新的分类方法可以使我们对并联机构冗余的定义有明确的认识 ,并将有助于对冗余并联机构的研究和应用。 展开更多

关键词 冗余 并联机构 位形空间冗余 驱动冗余 末端执行器冗余 拓扑结构 机器人

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周期弹簧振子结构振动带隙理论与实验研究 被引量：2

8

作者 温激鸿 王刚 +1 位作者 刘耀宗 赵宏刚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第11期1338-1340,1343,共4页

无限周期弹簧振子结构具有和声子晶体类似的振动 (弹性波 )带隙特性 ,即带隙频率范围内的振动 (弹性波 )无法在该结构中进行传播。本文首先计算了无限周期弹簧振子结构振动 (弹性波 )带隙 ,进而采用数值方法对有限周期弹簧振子结构的振... 无限周期弹簧振子结构具有和声子晶体类似的振动 (弹性波 )带隙特性 ,即带隙频率范围内的振动 (弹性波 )无法在该结构中进行传播。本文首先计算了无限周期弹簧振子结构振动 (弹性波 )带隙 ,进而采用数值方法对有限周期弹簧振子结构的振动传输特性进行了仿真计算 ,最后对双质量周期振子结构进行了试验验证。理论计算结果、仿真结果和试验测试结果相互吻合 。 展开更多

关键词 声子晶体 弹性波带隙 弹簧振子 振动带隙

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机电设备BIT虚警问题的传感层影响因素分析和数学模型分析 被引量：1

9

作者 杨光 邱静 +2 位作者 温熙森 刘冠军 徐永诚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期82-87,共6页

机内测试 (BIT)系统的虚警率是影响 BIT正常使用的主要问题之一。与电子系统相比 ,由于机电设备的功能和结构的复杂性使得其测试性问题更复杂 ,其中的虚警问题更加突出。研究以机电设备 BIT系统为背景 ,从传感层对虚警率的影响因素着手 ... 机内测试 (BIT)系统的虚警率是影响 BIT正常使用的主要问题之一。与电子系统相比 ,由于机电设备的功能和结构的复杂性使得其测试性问题更复杂 ,其中的虚警问题更加突出。研究以机电设备 BIT系统为背景 ,从传感层对虚警率的影响因素着手 ,进行系统分析。首先基于 BIT系统传感层的物理特性分析虚警率的影响因素并进行归纳和提炼 ;其次 ,提出 BIT虚警率的分析模型 ,基于该模型分析结果 ,为降低 BIT系统中的虚警率 ,提出嵌入 BIT传感层数据异常检测和恢复功能的 BIT改进模型 ,并分析了该模型的有效性 ,导出改进模型中影响虚警率的主要特性参数。最后在某船舶动力装置 BIT系统中进行了初步验证。 展开更多

关键词 虚警率 传感层 BIT系统 恢复功能 改进模型 测试性 数据异常 正常 性问题 影响因素分析

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基于PZT的故障监测技术研究 被引量：2

10

作者 郭谆钦 杨拥民 杨光瑜 《兵工自动化》 2002年第5期49-51,共3页

以桥梁模型为例,利用锆钛酸铅(PZT)材料的动态响应特性,当对PZT驱动器施加一定频率的激励使被测构件产生振动的同时,采集和识别PZT传感器信号,即可实现其故障监测。该项技术的关键是,通过计算法和试验法选取驱动器的激励频率,获取正常... 以桥梁模型为例,利用锆钛酸铅(PZT)材料的动态响应特性,当对PZT驱动器施加一定频率的激励使被测构件产生振动的同时,采集和识别PZT传感器信号,即可实现其故障监测。该项技术的关键是,通过计算法和试验法选取驱动器的激励频率,获取正常及故障状态时的响应模型并建立故障识别数据库,然后用实际系统和故障识别数据库中的数据进行比较,从而确定系统是否发生故障及故障类别。 展开更多

关键词 PZT 故障监测技术 故障识别 PZT材料 固有频率 锆钛酸铅

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动态振动位移的高速精密测量方法研究 被引量：2

11

作者 苏绍璟 吕海宝 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2002年第3期196-200,共5页

为了克服常规位移测量计数器测量的动态范围窄的缺点 ,介绍了一种能够精密测量振动位移的方法。该方法采用莫尔条纹技术测量位移 ,通过高速数据采集和高速信号处理 ,能够测量机械结构的大幅度、宽动态范围的振动位移。由于振动位移的方... 为了克服常规位移测量计数器测量的动态范围窄的缺点 ,介绍了一种能够精密测量振动位移的方法。该方法采用莫尔条纹技术测量位移 ,通过高速数据采集和高速信号处理 ,能够测量机械结构的大幅度、宽动态范围的振动位移。由于振动位移的方向随时改变 ,测量时对鉴向的要求比较高。本文提出了一种莫尔条纹计数细分方法 ,可以完成高速鉴向及可逆计数。该方法具有量程大分辨率高、响应速度快。 展开更多

关键词 位移测量 莫尔条纹 数据采集 机械加工 振动位移

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基于未知输入观测器的故障检测诊断降虚警研究 被引量：1

12

作者 姜云春 邱静 +1 位作者 刘冠军 钱彦岭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期767-768,772,共3页

对基于模型的故障检测与诊断中的虚警问题进行了研究,系统地分析了其发生机理,给出了一种基于未知输入观测器生成残差的方法,该方法能够在确保故障检测率要求的同时,使虚警率最小,仿真结果验证了方法的有效性。

关键词 故障检测与诊断 虚警 未知输入观测器

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基于绕封模型的故障特征选择方法研究 被引量：1

13

作者 王新峰 邱静 刘冠军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期685-689,共5页

在机械故障诊断中,基于原始大特征量的故障状态识别会导致识别精度的下降。特征选择可以去除原始特征中的冗余特征,提高诊断精度。但以前广泛应用的基于过滤模型的特征选择方法不能满足进一步提高精度的要求。针对此问题,提出使用基于... 在机械故障诊断中,基于原始大特征量的故障状态识别会导致识别精度的下降。特征选择可以去除原始特征中的冗余特征,提高诊断精度。但以前广泛应用的基于过滤模型的特征选择方法不能满足进一步提高精度的要求。针对此问题,提出使用基于绕封模型的故障特征选择方法,它采用遗传算法对特征集寻优,样本划分法进行错误率预测估计和BP神经网络学习算法进行分类。轴承诊断实例证明,此方法有较好的寻优特征子集的能力,可以提高系统的诊断精度。 展开更多

关键词 信息处理技术 特征选择 绕封模型 遗传算法 神经网络

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基于负压波分析的油管检漏技术研究 被引量：1

14

作者 宋立军 杨拥民 熊先锋 《兵工自动化》 2003年第2期44-44,共1页

武器装备中,油管渗漏是重复和多发故障,故提出基于负压波分析的油管检漏技术。该技术通过建立油管各工况波形模式库,获得待识别波形的结构特征和相应符号描述模式。把压力传感器和超声波流量计安装在油管上,采用峰点、谷点、峰点序列、... 武器装备中,油管渗漏是重复和多发故障,故提出基于负压波分析的油管检漏技术。该技术通过建立油管各工况波形模式库,获得待识别波形的结构特征和相应符号描述模式。把压力传感器和超声波流量计安装在油管上,采用峰点、谷点、峰点序列、谷点序列、直线序列、统计直线序列、主导峰、从属峰、支配强度、从属度定义波形要素,对油管运行状况的压力、流量、温度等进行信号采样,提取负压波形特征信息,用上下文无关文法对负压波波形进行描述。再把含有泄漏信息的负压波信号经A/D变换后送入计算机即可判明故障,从而实现对油管泄漏的检测和诊断。 展开更多

关键词 负压波分析 油管 检漏技术 武器装备 研究

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机电设备BIT中传感层系统的不确定性动态分析

15

作者 杨光 邱静 +1 位作者 刘冠军 温熙森 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第4期427-432,387,共7页

BIT(Built-intest)系统中传感层的不确定性反映了测试输出数据的可靠度 ,而数据的可信度影响着BIT系统进行决策的准确性和可信度 ,并且数据的不确定性是产生虚警的重要因素之一 ,对传感数据进行不确定性分析是获得数据可信度的有效的量... BIT(Built-intest)系统中传感层的不确定性反映了测试输出数据的可靠度 ,而数据的可信度影响着BIT系统进行决策的准确性和可信度 ,并且数据的不确定性是产生虚警的重要因素之一 ,对传感数据进行不确定性分析是获得数据可信度的有效的量化方法。传统的不确定性分析为静态分析过程 ,本文基于传感层系统的状态模式空间提出了传感层的不确定性动态分析方法 ,根据其可靠性模型 ,基于概率方法进行不确定性的动态计算 ,实现对传感层系统的执行和输出数据的可信度进行评估。同时对未覆盖故障集合对分析结果的影响进行了分析。 展开更多

关键词 机电设备 BIT 传感层系统 不确定性 动态分析 可信度 传感器

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基于传输矩阵法的光纤光栅传感器的应变测量能力研究

16

作者 陈显 徐永成 +1 位作者 余尚江 杨吉祥 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第12期4-6,共3页

光纤光栅在不均匀应变场中会由于其反射谱的展宽而带来测量误差。在光纤光栅参数取典型值时，使用传输矩阵法计算了峰值为3000με的正弦应变波下波长为0.024-0.1111的测量误差。计算结果表明：当正弦波波长大于0.0378m，由谱峰展宽带... 光纤光栅在不均匀应变场中会由于其反射谱的展宽而带来测量误差。在光纤光栅参数取典型值时，使用传输矩阵法计算了峰值为3000με的正弦应变波下波长为0.024-0.1111的测量误差。计算结果表明：当正弦波波长大于0.0378m，由谱峰展宽带来的相对测量误差可低于1％。计算了固定应变波长为0.024m时正弦应变波峰值在0-5000με变化的测量误差。当正弦应变峰值低于2340με时，由谱峰展宽带来的相对测量误差可低于1％。并由此算得了混凝土等几种典型材料在误差小于1％时的可测最高频率，混凝土为74.1-108.5kHz；水泥砂浆为79.4-92.6kHz；钢为119.0-132.3kHz；有机玻璃为39.7-50.3kHz；环氧树脂为18.5-38.4kHz；橡胶为793.7Hz；铝合金为134.9kHz. 展开更多

关键词 光纤光栅 动态应变 误差 测量能力

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一维声子晶体振动特性与仿真 被引量：38

17

作者 郁殿龙 刘耀宗 +3 位作者 邱静 王刚 温激鸿 赵宏刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期92-94,110,共4页

研究了一维细长杆声子晶体振动特性。利用平面波展开法,计算一维无限周期结构声子晶体的带隙结构,发现每一带隙的宽度与材料的组份比有关。对于有限结构的一维声子晶体,利用MSC/NASTRAN进行防真,仿真结果与实验吻合较好。并通过仿真不... 研究了一维细长杆声子晶体振动特性。利用平面波展开法,计算一维无限周期结构声子晶体的带隙结构,发现每一带隙的宽度与材料的组份比有关。对于有限结构的一维声子晶体,利用MSC/NASTRAN进行防真,仿真结果与实验吻合较好。并通过仿真不同直径的声子晶体研究了横波对带隙的影响。 展开更多

关键词 声子晶体 振动仿真 平面波展开法 有限元法

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基于DSP的宽动态范围莫尔条纹计数与精密细分技术 被引量：20

18

作者 刘国淦 张学军 +7 位作者 王权陡 张忠玉 郭培基 张峰 齐涤菲 苏绍景 吕海宝 李圣怡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第2期146-150,共5页

为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于 DSP(数字信号处理器 )的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题 ,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术 ,采用该方案的系统能处... 为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于 DSP(数字信号处理器 )的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题 ,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术 ,采用该方案的系统能处理宽动态范围的莫尔条纹信号。提供的实例能对从直流到1 MHz的莫尔条纹信号进行计数与细分 ,对于 1 μm光学分辨率的光栅测长系统来说 ,其相应的最高测量速度为 1 0 0 0 mm/ s,细分步长可以达到 nm级。 展开更多

关键词 位移测量 莫尔条纹 计数细分 数据采集 DSP

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基于故障检测和可靠性约束的传感器布局优化 被引量：20

19

作者 杨光 刘冠军 +1 位作者 李金国 杨国峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期348-351,共4页

传感器布局优化是实现机电设备机内测试(B IT)系统设计优化的重要方法之一,保证系统对检测目标具有较好的检测效能是传感器布局优化的重要约束.通过测试信息模型分析,可知传感器自身可靠性问题将会影响系统效能的实现.本文在分析传感器... 传感器布局优化是实现机电设备机内测试(B IT)系统设计优化的重要方法之一,保证系统对检测目标具有较好的检测效能是传感器布局优化的重要约束.通过测试信息模型分析,可知传感器自身可靠性问题将会影响系统效能的实现.本文在分析传感器故障概率对测试系统故障检测效能的影响的基础上,以传感器的故障概率和最小及传感器总价格最小为优化目标,以故障检测率、故障隔离率及虚警率为约束,基于系统故障———传感器的测试信息模型,设计并构建了一个传感器布局多目标优化的非线性整数规划模型(M INLP),对其求解可得到B IT系统的传感器布局优化设计方案,并以某伺服B IT系统为例进行优化设计分析. 展开更多

关键词 测试系统 传感器布局 故障检测 可靠性

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确定系统级测试性参数的广义随机Petri网模型 被引量：18

20

作者 钱彦岭 邱静 温熙森 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期4-7,共4页

测试性设计是近年来发展起来的一门新兴学科 ,对提高复杂系统的可靠性、可维修性和可用性具有重要的意义。在测试性设计的过程中 ,合理地选择和确定测试性参数是实现费效比最优设计的关键之一 ,但目前还没有有效的方法能合理地确定每个... 测试性设计是近年来发展起来的一门新兴学科 ,对提高复杂系统的可靠性、可维修性和可用性具有重要的意义。在测试性设计的过程中 ,合理地选择和确定测试性参数是实现费效比最优设计的关键之一 ,但目前还没有有效的方法能合理地确定每个参数的门限值或目标值。基于广义随机Petri网的原理 ,将测试看作设备整个生命周期内可靠性、维修性活动的一个有机组成部分 ,建立了系统的测试性模型。采用数值分析的方法得出系统稳态可用度与系统测试性参数之间的关系曲线 ,作为确定测试性参数的依据 ;当系统需待定的参数比较多时 ,将模型转化为一个区间线性方程 ,有效地解决了计算量大的问题。 展开更多

关键词 系统级测试性参数 测试性设计 广义随机PETRI网 区间线性方程

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