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基于贝叶斯网络的动量轮可靠性建模与分析

专 业: 军事装备学
关键词: 可靠件 小子样 贝叶斯网络 动量轮
分类号: TB114  V423.42
形 态: 共 73 页 约 47,815 个字 约 2.287 M内容
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内容摘要


动量轮是长寿命卫星姿控系统的关键机电部件,具有小子样、长寿命、高可靠性、无失效数据等特点,采用传统大样本寿命数据统计推断方法评估其可靠性非常困难。

如何在小子样、无失效条件下对动量轮进行可靠性建模与分析,是国内航天型号单位非常关心和迫切需要解决的问题。

另一方面,虽然动量轮现场试验样本量比较小且缺少失效数据,但是动量轮在研制、生产和使用过程中积累了大量验前信息,包括功能试验、环境试验信息以及在轨运行遥测数据和工程经验。

因此,针对动量轮可靠性特点,本文采用贝叶斯网络学习和推理技术,融合动量轮丰富的验前信息,建立动量轮可靠性模型,并利用该模型分析评估了XX-3动量轮的可靠性水平,解决动量轮可靠性建模与分析问题。

论文主要研究内容如下:

(1)通过动量轮失效分析,获取动量轮贝叶斯网络的结构,在此基础上,利用贝叶斯网络学习技术和动量轮多种地面试验数据,建立动量轮离散贝叶斯网络模型。

利用该模型和贝叶斯网络推理技术,对动量轮地面条件下的可靠性水平进行了评估,提出基于贝叶斯网络的动量轮单一故障和复合故障诊断方法,并通过灵敏度分析研究影响动量轮可靠性的因素。

(2)在离散贝叶斯网络模型基础上,综合实验室条件下动量轮轴温、电流等性能数据以及在轨运行数据,建立基于性能数据的动量轮混合贝叶斯网络模型。

利用混合贝叶斯网络模型,评估在轨条件下动量轮的可靠性水平,提出动量轮在轨状态故障诊断方法,此外,本文还利用性能灵敏度分析技术定量研究了动量轮性能与可靠性之间的关系。

(3)在混合贝叶斯网络模型基础上,结合对动量轮性能数据建立的时间序列模型,建立动量轮动态贝叶斯网络模型,该模型解决了动量轮寿命和可靠性预计问题。

同时,本文还提出动态灵敏度分析的概念,分析了动量轮典型故障模式的动态灵敏度。

在文章的最后,总结了全文的内容并对进一步的工作进行了展望..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:图表目录
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.2国内外研究现状
1.2.1可靠性建模与分析方法
1.2.2动量轮可靠性国内外研究现状
1.3存在的问题及解决思路
1.3.1动量轮可靠性分析中存在的问题
1.3.2解决问题的思路
1.4论文的主要内容以及创新点
1.4.1论文的主要内容和结构
1.4.2论文的主要创新点
第二章 贝叶斯网络的基本理论
2.1贝叶斯网络的基本概念
2.1.1贝叶斯网络的基本概念
2.1.2贝叶斯网络的分类
2.2贝叶斯网络的推理
2.2.1精确推理算法
2.2.2近似推理算法
2.2.3贝叶斯网络推理算法的比较分析
2.3贝叶斯网络的学习
2.3.1贝叶斯网络的参数学习
2.3.2贝叶斯网络的结构学习
2.4贝叶斯网络的应用以及工具软件
2.4.1贝叶斯网络的应用
2.4.2贝叶斯网络的工具软件
第三章 基于离散节点贝叶斯网络的动量轮可靠性建模与分析
3.1引言
3.2基于离散节点贝叶斯网络的可靠性建模
3.2.1建立动量轮贝叶斯网络的拓扑结构
3.2.2确定网络中节点的条件概率
3.2.3利用统计学习更新节点的条件概率
3.3动量轮地面试验可靠性分析
3.3.1可靠性评估
3.3.2故障诊断
3.3.3重要度和灵敏度分析
3.4本章小结
第四章 基于混合节点贝叶斯网络的动量轮可靠性建模与分析
4.1引言
4.2基于混合节点贝叶斯网络的可靠性建模
4.2.1建立性能节点和故障模式节点之间的网络结构图
4.2.2确定性能节点的概率分布
4.2.3确定零部件故障模式节点的条件概率分布
4.3动量轮在轨状态可靠性分析
4.3.1可靠性评估
4.3.2故障诊断
4.3.3性能的灵敏度分析
4.4本章小结
第五章 基于动态贝叶斯网络的动量轮可靠性建模与分析
5.1引言
5.2基于动态贝叶斯网络的可靠性建模
5.2.1动态贝叶斯网络简介
5.2.2动量轮动态贝叶斯网络的拓扑结构
5.2.3轴温时间序列分析
5.2.4动态节点条件概率的确定
5.3基于动态贝叶斯网络的可靠性分析
5.3.1可靠性评估
5.3.2节点的动态灵敏度分析
5.4本章小结
第六章 结束语
6.1论文的主要贡献
6.2进一步研究的展望
参考文献

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中图分类: > TB114 > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程基础科学 > 工程数学 > 概率论、数理统计的应用
其他分类: > V423.42 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 火箭、航天器构造(总体) > 航天器构造和设计

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