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飞机多疲劳结构动态成组维修决策优化方法

控制与决策 2019年第7期34卷 1365-1374页

作者：罗斌林琳钟诗胜哈尔滨工业大学机电工程学院

以多个疲劳结构组成的飞机为对象,针对此类系统存在的维护困难、停机成本大等特点,研究多疲劳结构动态成组维修优化问题。在充分考虑结构停机维修用时以及多个疲劳结构之间维修相关性对于飞机使用率和维修费用的影响下,以维修费用和使... 详细信息

以多个疲劳结构组成的飞机为对象,针对此类系统存在的维护困难、停机成本大等特点,研究多疲劳结构动态成组维修优化问题。在充分考虑结构停机维修用时以及多个疲劳结构之间维修相关性对于飞机使用率和维修费用的影响下,以维修费用和使用率为优化目标,以可靠度为约束,建立多疲劳结构动态成组维修决策优化模型。考虑飞机工作环境的严酷性和动态性,基于滚动时间轴模型,提出多疲劳结构动态成组维修决策优化方法。为了充分利用传感器获得的实时状态信息降低结构服役过程中损伤不确定性对维修计划制定的影响,并使维修计划能够适应复杂多变的动态环境,当每执行完一次停机维修活动或出现新的结构状态信息时,通过将维修决策时间窗口进行不断的滚动,使维修计划能够自适应地动态调整,达到无限规划周期的效果。

关键词：飞机疲劳结构维修费用使用率维修决策动态成组

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多失效系统退化变迁建模与状态维修决策优化

计算机集成制造系统 2014年第1期20卷 165-172页

作者：胡剑波葛小凯张亮张博锋空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051 空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 上海大学计算机工程与科学学院上海200072

针对具有多个失效模式系统的状态维修决策问题,对多个失效模式竞争发生情况进行分析,研究了多失效模式系统的退化变迁模型,根据状态失效过程估计系统不同失效模式的失效时刻,排序得到系统失效时刻序列。基于此退化描述模型分析多失效模... 详细信息

针对具有多个失效模式系统的状态维修决策问题,对多个失效模式竞争发生情况进行分析,研究了多失效模式系统的退化变迁模型,根据状态失效过程估计系统不同失效模式的失效时刻,排序得到系统失效时刻序列。基于此退化描述模型分析多失效模式系统维修策略,构建了系统的期望平均维修费用和平均可用度模型。对构建的多决策变量模型,提出粒子群与单纯型逐步优化方法混合的优化求解算法。以仿真得到的传感器三类失效模式状态数据为例进行算例分析,验证了所提模型及算法的有效性。

关键词：多失效模式退化变迁粒子群优化单纯型法维修决策

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基于故障检测的某涡扇发动机维修决策方法

航空动力学报 2017年第1期32卷 82-88页

作者：张莹松吴灿唐海龙林军郝明北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国人民解放军第5713工厂技术与培训中心湖北襄阳441000

为有效解决某涡扇发动机过度维修造成发动机性能衰减、维修周期长、维修成本高的难题,以某涡扇发动机大修手册和维修工艺为依据,研究了基于故障检测的发动机维修流程和修理模式,建立专家诊断系统和基于BP(back propagation)神经网络的... 详细信息

为有效解决某涡扇发动机过度维修造成发动机性能衰减、维修周期长、维修成本高的难题,以某涡扇发动机大修手册和维修工艺为依据,研究了基于故障检测的发动机维修流程和修理模式,建立专家诊断系统和基于BP(back propagation)神经网络的故障诊断模型,并用数台涡扇发动机真实性能数据验证故障诊断模型的可靠性,其诊断准确率高达95%,综合两者的诊断信息,制定可靠的维修方案,优化维修流程,提出了一种基于故障检测的维修决策方法.通过某涡扇真实排气温度高发动机应用验证表明:所提出的维修决策方法,有效排除故障,提高发动机的修理质量,降低维修成本,具有良好的工程应用价值.

关键词：涡扇发动机 BP神经网络专家系统故障检测维修决策

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组合式同相供电装置维修决策建模及优化

西南交通大学学报 2017年第2期52卷 355-362页

作者：刘航李群湛郭锴西南交通大学电气工程学院四川成都610031

为了保障同相供电系统工程化的可靠性和经济性,研究了电气化铁路组合式同相供电装置的维修决策建模及优化问题.首先,根据装置构建方案和运行模式,分析了新型组合式同相供电装置的可靠性;其次,通过装备维修性及劣化性能分析,提出了一种基... 详细信息

为了保障同相供电系统工程化的可靠性和经济性,研究了电气化铁路组合式同相供电装置的维修决策建模及优化问题.首先,根据装置构建方案和运行模式,分析了新型组合式同相供电装置的可靠性;其次,通过装备维修性及劣化性能分析,提出了一种基于Markov过程的维修决策模型及基于最优维修策略的迭代算法;最后,以维修费用最低为目标,综合考虑系统的状态转移概率、维修时间等因素,通过模型计算了状态维修的最佳时机.算例显示,若将系统劣化状态由优到劣分为6类,根据每类状态的维修时间及费用,可以计算出在第5类劣化状态时进行维修具有最高的经济性,仅为定期更换维修费用的50%.

关键词：牵引供电系统同相供电系统维修决策建模与优化马尔可夫过程

基于多状态劣化空间划分的多部件系统维修决策

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计算机集成制造系统 2022年第3期28卷 769-779页

作者：张晓红张欣张剑飞罗元庚冯泽石冠男张小龙太原科技大学工业与系统工程研究所山西太原030024 太原科技大学经济管理学院山西太原030024 山西人文社科重点研究基地装备制造业创新发展研究中心山西太原030024 晋能清洁能源风力发电有限责任公司山西太原030000

针对劣化独立的同类型部件组成的系统,提出了最优的维修决策优化模型。将系统中部件的劣化过程描述为具有时间连续状态离散的马尔可夫过程,在分析系统转移特性的基础上,运用马尔可夫过程理论求解了系统中单个部件各状态的平稳概率表达式... 详细信息

针对劣化独立的同类型部件组成的系统,提出了最优的维修决策优化模型。将系统中部件的劣化过程描述为具有时间连续状态离散的马尔可夫过程,在分析系统转移特性的基础上,运用马尔可夫过程理论求解了系统中单个部件各状态的平稳概率表达式,建立了具有多状态劣化特性的多部件系统的平均费用率最优决策模型,在系统长期平均费用率最小的情况下,得到系统最优的检测周期、机会和预防维修阈值。以风电机组为例,验证了维修决策模型的正确性和适用性。结果表明,该模型可以为实际的多部件系统给出较为经济且合理的维修策略。

关键词：多部件系统离散状态建模劣化状态空间划分维修决策风电机组

基于嵌套粒子群结构的复杂系统维修决策优化方法

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计算机集成制造系统 2023年第11期29卷 3800-3811页

作者：张友鹏苏中集石磊张美艳兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室甘肃兰州730070

针对复杂系统的多维修人员定期检修策略,考虑维修人员数量对系统维修成本及停机时间的影响,提出一种两层嵌套粒子群结构的复杂系统多目标维修决策优化方法。该方法利用底层粒子群算法求解维修任务排序的并行调度问题,得出检修节点的最... 详细信息

针对复杂系统的多维修人员定期检修策略,考虑维修人员数量对系统维修成本及停机时间的影响,提出一种两层嵌套粒子群结构的复杂系统多目标维修决策优化方法。该方法利用底层粒子群算法求解维修任务排序的并行调度问题,得出检修节点的最小化最大维修时间,再通过顶层多目标粒子群算法,对系统可靠度、可用度及维修成本模型进行搜索优化,得到该三目标模型的Pareto前沿解集,并分析前沿粒子在三个目标的平衡关系,推荐出最优的维修方案,通过算例验证了该方法的可行性。所提方法在有效地提高系统可靠度和可用度、降低维修成本的同时,还可以为决策者对组件维修等级的确定、维修人员任务的分配等问题提供决策支持。

关键词：嵌套粒子群维修决策并行调度维修人员多目标优化

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基于比例风险模型的航空发动机视情维修决策

航空动力学报 2006年第4期21卷 716-721页

作者：左洪福张海军戎翔南京航空航天大学民航学院南京210016

基于航空发动机在翼监控信息来合理确定视情维修(CBM)决策是航空公司安全运营中的重要内容。本文利用Weibull比例风险回归的建模思想,分析了航空发动机因性能衰退而换发的历史监控数据记录,并据此建立了反映该类发动机性能参数与在翼时... 详细信息

基于航空发动机在翼监控信息来合理确定视情维修(CBM)决策是航空公司安全运营中的重要内容。本文利用Weibull比例风险回归的建模思想,分析了航空发动机因性能衰退而换发的历史监控数据记录,并据此建立了反映该类发动机性能参数与在翼时间之间的函数关系;进而采用最小维修成本、最大可用度策略确定最优维修决策阈值,为同类型在翼发动机进行维修决策的优化提供了一个客观的量化方法。最后对CF6型发动机历史故障数据进行了实例分析,表明该方法在发动机视情维修决策中的实用价值。

关键词：航空航天推进系统航空发动机在翼时间性能衰退视情维修比例风险模型维修决策

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退化系统状态维修决策与维修活动建模

系统工程与电子技术 2013年第1期35卷 102-108页

作者：葛小凯胡剑波张博锋空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051 上海大学计算机学院上海200072

研究退化系统的状态维修决策问题,考虑经济性、可用性后,给出两个通用维修决策优化模型,用gamma过程对系统退化进行建模,用监测数据估计退化模型参数。在退化过程基础上,基于历史维修信息和状态数据对决策模型中的变量进行确定;对维修... 详细信息

研究退化系统的状态维修决策问题,考虑经济性、可用性后,给出两个通用维修决策优化模型,用gamma过程对系统退化进行建模,用监测数据估计退化模型参数。在退化过程基础上,基于历史维修信息和状态数据对决策模型中的变量进行确定;对维修活动中主要的影响———维修效果和维修时间进行分析,认为维修效果和维修时间是系统状态和维修次数的随机变量,分别给出了不考虑人为因素和考虑人为因素的维修效果几何分布模型,用插值方法建立维修时间分布函数。最后以某控制系统为例,对比理想状态和考虑维修效果与维修时间下的仿真结果,验证了模型的有效性和实用性。

关键词： gamma过程维修决策维修活动维修效果历史维修信息

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基于视情维修的机队维修决策方法

计算机集成制造系统 2019年第3期25卷 661-672页

作者：林琳罗斌钟诗胜哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

飞机结构疲劳寿命预测受不确定性因素影响较大,为了克服这种缺陷,提出了将扩展卡尔曼滤波和实时状态数据相结合的结构剩余寿命预测方法。通过对结构的疲劳裂纹扩展模型中的不确定性参数进行实时更新,使模型具有自适应消除噪声能力,提高... 详细信息

飞机结构疲劳寿命预测受不确定性因素影响较大,为了克服这种缺陷,提出了将扩展卡尔曼滤波和实时状态数据相结合的结构剩余寿命预测方法。通过对结构的疲劳裂纹扩展模型中的不确定性参数进行实时更新,使模型具有自适应消除噪声能力,提高了寿命预测精度。以结构的剩余寿命预测结果和维修资源为约束,以机队维修费用和保有率为目标,建立了一个基于视情维修的机队多目标维修决策优化模型。仿真结果表明,所提方法具有较好的预测精度,维修决策优化模型在保证结构安全的前提下,实现了维修成本和机队保有率的最优化。

关键词：疲劳结构剩余寿命预测视情维修维修决策