確定某型自行火炮電氣控制系統組成零件的非定時觀察策略分析

摘 要 本文主要在用伽瑪過程對某型自行火炮電氣控制系統部件的可靠度衰減進行模擬的基礎上，建立非定時觀察數學模型，為部隊訓練前制定自行火炮訓練及維修保障計劃提供決策參考。

關鍵詞 伽瑪過程 馬爾科夫 可靠度

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A

Strategic Analysis of Non-timed Observation of Determining a Certain Type of Self-propelled Artillery Electrical Control System Components

SUN Fengwen， DING Guiqing， WANG Yi， LI Daliang

(Nanjing Artillery Academy， Nanjing， Jiangsu 211132)

Abstract In this paper， based on the gamma process with a certain type of self-propelled artillery of the electrical control system components to simulate the reliability of attenuation， establishment of non-time observation of mathematical model for the development of self-propelled artillery unit training before the training and maintenance support plan to provide decision-making.

Key words gamma process; Markov; reliability

電氣控制系統可靠性受到環境和人因因素的影響是非常大的。一般情況下，環境和人因因素影響下的部件可靠度衰減過程符合隨機過程中的伽瑪過程。本文主要在用伽瑪過程對某型自行火炮電氣控制系統部件的可靠度衰減進行模擬的基礎上，對預防性維修策略進行應用分析。

1 傳統定時維修存在的缺陷

目前，電氣控制系統主要采用基于傳統預防性維修基礎上的定時維修以及在其基礎之上的視情維修，但定時維修存在著固有缺陷。一是過維修。由于實際中的維修工作都是不完善維修，存在著因維修活動的不完善、出現差錯而導致部件故障的可能性。所以，定期預防性維修活動往往會導致“過維修”現象，即可靠性高的部件經不必要的定期維修后其可靠性反而降低，狀態正常的部件經不必要的定期維修后反而導致故障或出現潛在故障。二是欠維修。當部件在其后期使用中兩次維修間隔中可靠性快速下降時，定期維修活動并不會因此啟動。這導致了“欠維修”現象的出現。

2 非定時觀察維修思想

非定時觀察策略的主要思想是：部件壽命的初期，觀察的時間間隔在可能的情況下應盡可能大，但隨著部件工作時間的增長，其故障的可能性在逐漸增大，為了能及時發現部件的可能失效，觀察的時間間隔將逐漸變短。這種觀察方式稱之為非定時觀察。顯然，在非定時觀察策略中，觀察時間間隔應該是部件可靠度復合衰減變量的函數。

3 非定時觀察建模及應用

本文選擇如下的函數為非定時觀察時間間隔函數：

式中：是部件的可靠度衰減復合變量；若系數，則上面各式所反映的是非周期觀察情況；若系數 = 1，則上面所反映的是觀察時間間隔為 = = 1的周期觀察情況。

由上面的分析可知，觀察時間間隔的變化規律是由兩個參系數、所決定，因此觀察時間間隔變化規律可以表達成（|，）。

取各部件的最優化參數的目標函數表達式為

式中： 為第i個部件在其壽命周期中的費用；

為第i個部件在其壽命周期中的觀察費用；

為第i個部件預防性費用；

為第i個部件故障后維修費用；

（ ）為第i個部件進行第j次觀察所增加的費用；

為組成電氣控制系統的部件數；

為第i個部件預防性維修極限可靠度所對應的預防性維修極限時間；

為第i個部件故障后維修極限可靠度所對應的故障后維修極限時間；

為第j-1次觀察到第j次觀察之間的（下轉第147頁）（上接第122頁）時間間隔。

取各部件的極限可靠度如表1所示。

表1 電氣控制系統各部分極限可靠度

取電氣控制系統各部件觀察費用、預防性維修費用和故障后維修費用的比值見表2。

表2 電氣控制系統各部件費用權重

經過matlab計算，各部件單位時間內費用最小時的兩次觀察時間間隔參數、和與預防性維修相對應的極限可靠度衰減復合變量取值如表3所示表中，時間單位為100小時。

根據電氣控制系統各部件的最優化觀察時間間隔參數確定了系統在其壽命周期中的所有觀察時間間隔。

以主配電箱為例，其時間間隔函數為

在主配電箱的壽命周期內，其觀察時間為：125、111、106小時。

表3 費用最優化時的參數值

根據時間間隔函數求出各部件算出觀察時間間隔后，就求得了各部件的觀察時間，由此確定系統各部件在系統一個系統壽命周期內的觀察時間，得到了系統各部件的觀察時間及預防性維修時的可靠度衰減值。

4 結論

非定時觀察策略較之定時觀察策略更加合理，也減少了觀察費用。目前，非定時觀察策略受到越來越多的關注，在部隊的實際運用中，要進一步掌握裝備使用規律，求得更加符合實際的模擬效果，更加合理地確定系統的預防性維修策略。

參考文獻

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