[发明专利]一种不确定背景下的系统维修策略优化方法、设备、介质

说明书

本发明公开了一种不确定背景下的系统维修策略优化方法、设备、介质，属于系统可靠性领域；所述方法包括如下步骤：确定系统组成单元的运行特征及维修策略；确定系统维修策略优化目标；构建优化模型；本发明方法解决了系统及其组成单元的运行保障策略，旨在保障系统运行可靠性的同时提升其运行经济性；首先运用随机过程理论，给出了单元的故障概率表达式，提出了两种针对性的维修策略；其次将维修策略的优化目标确定为保证单元可用度最大化的同时使维修成本最小化，并基于更新理论给出期望可用度和单位时间成本率的表达式；最后通过综合维修策略优化目标与相关约束条件，构建完整的以预防型维修策略实施条件初始水平为变化参量的优化模型。

技术领域

本发明涉及系统可靠性领域，特别涉及一种不确定背景下的系统维修策略优化方法、设备、存储介质。

背景技术

作为削弱系统故障不良影响的有效举措之一，维修策略在保障系统安全性与提升系统运行经济性等方面同样起着举足轻重的作用。然而，随着系统结构复杂性与功能多样性的提升，其组成单元的数量与类型日益繁复，为系统维修策略设计与规划带来了诸多不确定性因素，比如由单元设计功能差异性而导致的可靠性建模不确定性以及由单元间潜在相关性造成的维修策略优化不确定性等。因此申请人提出一种不确定背景下的系统维修策略优化方法旨在表征单元间潜在不确定性对于维修策略的影响方面以及作用强度，并探究上述多层不确定背景下的维修策略最优实施条件。

发明内容

(一)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：一种不确定背景下的系统维修策略优化方法，所述方法包括如下步骤：

确定系统组成单元的运行特征及维修策略；

确定系统维修策略优化目标；

构建优化模型。

作为上述方案的进一步说明，所述确定系统组成单元的运行特征及维修策略具体包括如下步骤：

确定系统组成单元的故障方式；

确定系统组成单元的发生概率；

确定系统组成单元的特征参数；

所述维修策略包括预防型维修策略和纠正型维修策略；

所述故障方式包括突发故障及受退化故障；

所述发生概率为冲击载荷水平超过单元承受能力的概率。

作为上述方案的进一步说明，所述突发故障发生概率如下：

截断正态分布描述所述冲击载荷水平，其中μ_M表示冲击载荷水平的均值；σ_M表示冲击载荷水平之间的标准偏值；(0,∞)表示冲击载荷的变化范围；

针对第j个到达的冲击，由其导致单元突发故障的概率如下式所示：

式中，P_j表示由第j个到达的冲击导致突发故障发生的概率；Φ表示标准正态分布的累积分布函数；H₁表示突发故障事件发生的临界水平；

截至时刻t共有i(i0)个冲击到达的概率如下式所示：

式中，I(t)表示直至时刻t所到达的冲击总数量；ξ表示复合泊松过程求解参数；

对于任意确定时刻t,单元能够承受随机冲击j的概率如下式所示：

式中，W_j表示表示第j个到达冲击的载荷水平；表示第j个随机冲击到达时间的累积分布函数，公式如下：