设备集成系统故障传播机理研究

发布时间：2017-05-11 05:13

  本文关键词：设备集成系统故障传播机理研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在工业生产过程中,设备集成系统故障已经成为影响生产效率下降的重要原因之一,而设备集成系统故障的发生往往是由一个微小的故障源传播扩散造成的。因此,为保证设备集成系统安全可靠的运行,降低故障的发生概率,提高工业生产的效率,深入研究设备集成系统故障传播机理便成为亟需研究的课题。 本文从设备集成系统整体的拓扑网络结构角度出发,在系统拓扑结构的基础上,提出了系统功能性网络模型的概念并构建网络模型。基于功能性网络模型来研究系统拓扑模型对于系统故障传播的影响和故障的传播机理。本文的主要研究工作如下： 首先,在对设备集成系统特性分析的基础上,基于拓扑网络分析理论,以设备集成系统的基本组成部件单元为节点,部件可靠性为节点属性,节点之间作用连接关系为边,定义故障传播强度为连接边属性,构建了反映系统故障传播特性的有向加权拓扑网络模型。基于构建的拓扑网络模型,提出了节点集合与边集合随时间变化的功能性连接边网络模型的概念。 其次,研究网络的拓扑特性对于系统故障传播的影响；分析节点故障传播过程和基于拓扑的可能故障传播路径模式,构建了表征故障传播的数学模型和高风险传播路径模型,并利用蚁群算法求解最高风险的传播路径；最后进行了可能故障源定位研究。 最后,针对高速列车走行系统进行了拓扑网络建模,在拓扑角度进行故障传播机理研究。求得可能故障传播路径和最高风险传播路径,分析可能故障源的定位。该分析方法为研究分析设备集成系统部件单元间的故障传播机理提供了新的思路。
【关键词】：设备集成系统 故障传播 拓扑网络理论 故障传播强度
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U298
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 设备集成系统及其故障传播特性分析11-15
• 1.2.1 设备集成系统特性分析11-14
• 1.2.2 设备集成系统部件单元故障特性14-15
• 1.3 研究目标及内容15-16
• 1.3.1 研究目标15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 1.4 本文研究技术路线16-18
• 2 国内外研究现状18-23
• 2.1 故障传播模型的研究18-21
• 2.2 拓扑网络在故障传播方面的应用21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 设备集成系统功能性拓扑网络模型的构建方法研究23-33
• 3.1 设备集成系统拓扑建模概述与前提假设23-24
• 3.2 拓扑结构单元划分及属性描述24-28
• 3.2.1 网络节点定义及属性描述24-25
• 3.2.2 网络连接边定义及属性描述25-28
• 3.3 拓扑网络模型的图形化表示28-29
• 3.4 功能性连接网络模型29-30
• 3.5 拓扑网络模型特征参数30-31
• 3.6 拓扑特征对故障传播的影响31-32
• 3.7 本章小结32-33
• 4 基于拓扑的系统故障传播机理研究33-49
• 4.1 网络节点间的故障传播影响模式33-34
• 4.2 设备集成系统故障传播过程及特性分析34-46
• 4.2.1 故障传播过程34-35
• 4.2.2 故障传播数学模型表达35-36
• 4.2.3 拓扑网络模型中故障传播路径分析36-40
• 4.2.4 高风险故障传播路径模型构建及求解40-46
• 4.3 可能故障源定位46-48
• 4.3.1 故障传播中故障源描述46-47
• 4.3.2 可能故障源定位47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 高速列车走行系统故障传播分析研究49-75
• 5.1 高速列车系统概述49-50
• 5.2 高速列车系统故障数据处理50-53
• 5.2.1 子系统故障数据统计分析50-51
• 5.2.2 单元故障数据统计分析51-53
• 5.3 高速列车走行系故障传播机理分析53-60
• 5.3.1 子系统内部单元连接及网络化表达53-56
• 5.3.2 走行系故障网络模型的拓扑分析56-60
• 5.4 高风险故障传播路径求解60-69
• 5.5 故障传播过程可能故障源确定69-74
• 5.6 本章小结74-75
• 6 结论及展望75-77
• 6.1 论文工作总结75-76
• 6.2 不足与展望76-77
• 参考文献77-81
• 附录A81-89
• 作者简历89-91
• 学位论文数据集9

【参考文献】

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本文编号：356344