[发明专利]基于元动作单元的任务可靠性预计分析方法

权利要求书

1.一种基于元动作单元的任务可靠性预计分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将整机按照功能进行结构化分解至子系统，再将各子系统按照“功能—运动—动作”的步骤逐步分解到元动作单元层；

B、根据整机的技术要求和用户需求，确定整机的任务可靠性指标，并将可靠性指标分配到步骤A中的各子系统中，确定各子系统的可靠性指标；

C、采用相似产品法找出与所述步骤A中的各元动作单元相对应的相似单元，将影响元动作单元与相似单元之间的相似程度的因素作为相似性评价点，对二者的相似性进行量化分析，确定各评价点对可靠性的相对影响程度；然后应用模糊综合评判法对相似单元的可靠性数据和相似单元与元动作单元之间的相似性进行综合分析，从而求出元动作单元的可靠性预计值；

D、根据各子系统的功能实现过程，建立元动作—运动—子系统功能之间的关系模型，结合步骤C中得到的元动作单元的可靠性预计值对运动可靠性和子系统功能可靠性进行预计，得到各子系统的可靠性指标；

E、将步骤D中得到的各子系统的可靠性指标分别与步骤B中该子系统分配的可靠性指标进行比较，若各子系统在步骤B中分配的可靠性指标均小于步骤D中求解的可靠性指标，则完成系统可靠性的预计和分配；否则，重复步骤B～E。

2.如权利要求1所述的基于元动作单元的任务可靠性预计分析方法，其特征在于，所述步骤C中，还包括如下步骤：

C1、确定元动作单元的相似单元后，收集该相似单元的故障数据，并对故障数据进行分析得到该相似单元的可靠性指标的范围为R1～R2；

C2、将影响元动作单元与相似单元之间的相似程度的因素作为相似性评价点，建立相似性评价点集为

U＝(U₁，U₂，U₃,…,Un)

其中，U₁～Un表示各相似性评价点；

C3、在相似单元的可靠性指标的基础上，结合各相似性评价点进行初步分析，得到待评估元动作单元的可靠性范围为并在此范围内间隔取值建立待评估元动作单元可靠性指标的备择集为

V＝(V₁，V₂，V₃,…,V_p)；

C4、将在各相似性评价点下的相似程度分为“完全不相似、少量不相似、相似、很相似和非常相似”五个等级，用三角正模糊数对这5个等级进行标度，三角模糊数为三元组(l,t,μ)，其中，l和μ分别为三角模糊数的上限和下限，中间值t为标度值；

C5、对n个相似性评价点进行m次相互独立的相似程度评价，第k次对n个相似性评价点的评价结果用向量表示

其中，表示第k次评价时对相似性评价点i的评价结果，i＝1，2,3…n；

C6、综合m次相互独立的相似程度的评价结果，对第i个相似性评价点的综合评价结果为取

l_i＝min(l_ki)

μ_i＝max(μ_ki)

上式中i＝1,2,3…n,k＝1,2,3…m，则对n个相似性评价点的相似性的综合评价向量可表示为：

C7、采用层次分析法中判断矩阵的构建原理对各评价点进行相似性比较，确定各评价点的相似性对可靠性的相对影响程度；对向量中的综合评价结果进行两两比较得出相似性模糊比较矩阵

矩阵中的元素为第i个相似性评价点的相似性综合评价结果和第j个相似性评价点的相似性综合评价结果的比值，即

C8、通过模糊运算，求出各个相似性评价点对可靠性的相对影响程度

式中i＝1,2,3…n，j＝1,2,3…n，由此将各评价点对可靠性的相对影响程度用向量表示：

C9、采用模糊综合评判法对待评估元动作单元进行可靠性预计，针对各相似性评价点对备择集中p个元素进行m次隶属度评价，对同一备择元素进行m次隶属度评价的平均值作为该元素的隶属度评价结果，得到第i个相似性评价点下备择集中各元素的隶属度向量为

其中，i＝1,2,3…n，进而得到考虑所有相似性评价点得出隶属度模糊综合评判矩阵

C10、综合考虑隶属度矩阵和各评价点对可靠性的相对影响向量得到综合评价指标向量

式中是模糊算子，这里表示“×”；将中的元素作为权数对备择集V中的各元素V_ε进行加权平均，并将结果作为待评估元动作单元的可靠性指标，即：

式中ε＝1,2,3…p，求解的λ截集将模糊数作为常数区间求其平均值作为待评估元动作单元的可靠性预计结果R，即

式中和分别为模糊数的上下限。

3.如权利要求1所述的基于元动作单元的任务可靠性预计分析方法，其特征在于，所述步骤D中的关系模型由多个基本关系模型组合而成，所述基本关系模型包括串联模型、并联模型、混联模型、表决型模型、旁联模型或桥联模型。