申请/专利权人：中国人民解放军火箭军工程大学

申请日：2024-01-12

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117557010B

主分类号：G06Q10/063

分类号：G06Q10/063;G06Q10/04;G06Q10/20;G06F30/20;G06F119/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明公开一种随机退化系统中备件数量优化方法、系统、设备及介质，涉及设备优化技术领域，该方法包括：采用带线性漂移的维纳过程构建部件的性能退化模型，部件包括备件和工作部件；根据性能退化模型确定单个工作部件系统具有不同备件数目下的可靠度；确定将多个备件分配给设定数量个工作部件的所有分配方式；根据单个工作部件系统具有不同备件数目下的可靠度和所有分配方式带来的可靠度提升量，得到退化系统的寿命分布；基于单个备件的寿命分布和随机退化系统的寿命分布，构建系统运行的单位时间期望成本函数；通过最小化随机退化系统运行的单位时间期望成本函数，得到优化后的备件数量。本发明提高备件数量的准确性，降低资源浪费。

主权项：1.一种随机退化系统中备件数量优化方法，其特征在于，随机退化系统包括第一设定数量的备用部件和第二设定数量的工作部件，所述随机退化系统中备件数量优化方法包括：采用带线性漂移的维纳过程构建备用部件的性能退化模型和工作部件的性能退化模型；根据备用部件的性能退化模型计算备用部件的寿命分布和可靠度，根据工作部件的性能退化模型计算工作部件的寿命分布和可靠度；根据备用部件的寿命分布和工作部件的寿命分布，确定单个工作部件系统具有不同备用部件数目情况下的可靠度；确定将第一设定数量的备用部件分配给第二设定数量的工作部件的所有分配方式；根据单个工作部件系统具有不同备用部件数目情况下的可靠度和所述所有分配方式带来的可靠度提升量，得到退化系统的可靠度；根据所述随机退化系统的可靠度确定随机退化系统的寿命分布；基于单个备用部件的寿命分布和所述随机退化系统的寿命分布，构建随机退化系统运行的单位时间期望成本函数；通过最小化随机退化系统运行的单位时间期望成本函数，得到优化后的备用部件数量；工作部件的性能退化模型表示为；备用部件的性能退化模型表示为；其中，表示t时刻工作部件的性能退化模型，表示t时刻备用部件的性能退化模型，表示工作部件的初始退化量，表示漂移系数，表示工作部件的扩散系数，表示备用部件的初始退化量，表示备用部件的退化速率，表示备用部件的扩散系数，表示标准布朗运动；备用部件的寿命分布表示为备用部件寿命的概率密度函数和累积概率分布函数，工作部件的寿命分布表示为工作部件寿命的概率密度函数和累积概率分布函数；其中，工作部件寿命的概率密度函数表示为： ；备用部件寿命的概率密度函数表示为： ；其中，表示t时刻工作部件寿命的概率密度函数，表示t时刻备用部件寿命的概率密度函数，表示失效阈值；工作部件的可靠度表示为：；备用部件的可靠度表示为：；其中，表示t时刻工作部件的可靠度，表示t时刻备用部件的可靠度，表示t时刻工作部件寿命的累积概率分布函数，表示t时刻备用部件寿命的累积概率分布函数；退化系统的可靠度表示为： ；其中，表示t时刻具有个备用部件时由个工作部件组成的随机退化系统的可靠度，表示t时刻具有个备用部件时由个工作部件组成的随机退化系统的可靠度，表示可靠度增量，表示t时刻没有备用部件的条件下由个工作部件组成的随机退化系统的可靠度，表示第个备用部件带来的系统可靠度提升量；可靠度提升量表示为： ；其中，表示第个备件带来的可靠度提升量，表示分配方式的数量，m表示工作部件的数量，表示第种分配方式下可靠性运行的概率，表示第j种分配方式中，第i个工作部件替换次带来的系统可靠度提升量；随机退化系统运行的单位时间期望成本函数表示为： ；其中，表示随机退化系统运行的单位时间期望成本，表示随机退化系统在寿命周期内成本的期望，表示寿命周期的期望，为所述第一设定数量，表示一个部件的成本，所述部件包括备用部件和工作部件，表示一个备用部件的贮存成本，表示一个部件的替换成本，表示其他成本，所述其他成本包括随机退化系统突发失效损失，表示系统失效时刻进行的失效工作部件替换的总次数的期望； ； ；其中，表示备用部件的寿命大于带有个备用部件的m个工作部件的随机退化系统的寿命的概率，表示t时刻备用部件寿命的概率密度函数，表示t时刻m个工作部件i-1个备件的随机退化系统的寿命的概率密度函数，表示t时刻m个工作部件i个备件的随机退化系统的寿命的累积概率分布函数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军火箭军工程大学 随机退化系统中备件数量优化方法、系统、设备及介质

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