基于CTMC族的多部件装备群稳态可用度建模方法

冯 晓, 郭霖瀚, 宋常浩, 孔丹丹

(1. 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院, 北京 100191;2. 中国电子科技集团公司第十四研究所, 江苏 南京 210039)

0 引 言

为了完成特定的使用任务要求,往往需要包含多个相同功能装备的装备群[1]来执行工作。可用度是指装备群在任一时刻开始执行任务时,处于可工作或可使用状态的概率度量。针对连续工作的装备群来说,稳态可用度可以被用来表征装备群的可用程度。因此准确计算其稳态可用度对装备群的设计、运行和管理均具有显著的理论意义和实用价值。

当装备的各部件寿命分布和故障后的修理时间分布均为指数分布时,只要合理定义装备的状态,便可以使用马尔可夫过程来描述装备,从而进行稳态可用度的建模和求解。文献[2-3]针对串联、并联等系统,在不考虑备件库存的条件下利用马尔可夫过程建模,计算系统稳态可用度和瞬时可用度。文献[4]以单部件可修系统为研究对象,假设维修时间小于给定的常数时可以忽略,从而计算系统的稳态可用度。文献[5-8]分别研究了两类部件串联的系统稳态可用度计算问题。文献[9]给出了n个部件串联的系统瞬时可用度和稳态可用度的表达式。文献[10]研究了一种计算含有混合冷温备件的多部件系统稳态可用度的方法。文献[11]研究了包含3个不相同的部件、带有优先权的串并联可修系统,通过使用补充变量法和矢量马尔可夫过程理论计算系统的稳态可用度。……