基于Markov模型的多狀態不可修元件可靠性評估

李志強, 徐廷學, 董 琪, 劉玉東

(1.海軍航空大學，山東 煙臺 264001； 2.中國人民解放軍95080部隊，廣東 汕頭 515000)

基于Markov模型的多狀態不可修元件可靠性評估

李志強1, 徐廷學1, 董 琪1, 劉玉東2

(1.海軍航空大學，山東 煙臺 264001； 2.中國人民解放軍95080部隊，廣東 汕頭 515000)

運用元件多狀態可靠性理論建模可以克服傳統二元模型進行可靠性評估造成信息遺失的缺點，提高評估結果的準確性。針對現有模型主要集中于元件漸變失效研究的現狀，引入Markov過程后，闡述了元件多狀態的定義，在元件多狀態連續時間Markov過程推導的基礎上，分別提出了元件發生漸變失效和突變失效的狀態轉移可靠性模型。并以某導彈延遲活門為例，建立同時發生漸變失效和突變失效的狀態轉移微分方程，確定了元件在指定水平下的可靠度函數，通過仿真獲得了元件在確定時刻的可靠度，為基層級維修單位制定保障決策提供依據。

多狀態元件； 可靠性評估； Markov過程； 漸變失效； 突變失效； 狀態轉移

0 引言

傳統的可靠性研究主要集中于只考慮元件或系統正常運行與故障停工兩種狀態，典型的方法是故障樹分析法。現實世界中的很多系統都是由具有不同性能參數和多種故障模式的元件組成[1]。根據不同的判定準則，二元可靠性模型將這些元件的技術狀態劃為正常或故障，造成了大量的信息遺失，進而影響了可靠性分析的正確性。近年來，隨著貝葉斯網絡理論、分數階理論、馬爾可夫(Markov)理論、Petri網理論的發展，元件/系統的多狀態可靠性研究進入了一個新的發展時期：文獻[2]研究了貝葉斯網絡在多元件構成的混聯系統中進行可靠性評估的應用；……