[发明专利]一种动态系统状态概率映射矩阵多向搜索方法

摘要

本发明公开了一种动态系统状态概率映射矩阵多向搜索方法，包括以下内容：建立系统仿真和故障注入模型，系统状态空间离散化，系统始发栅元点随机抽样，配置系统部件状态，设置仿真时间步长、仿真测试次数，通过函数赋值将系统始发栅元点信息导入仿真模型中，执行并完成仿真测试，统计系统轨迹在栅元中的迁移分布，计算系统状态条件迁移概率，生成系统状态转移概率矩阵，建立系统动态概率映射网络；进行搜索参数初始化，执行矩阵动态搜索分析，实现系统重要风险序列路径识别和查找，计算并预测系统可靠度随时间的概率分布。本发明可用于系统动态轨迹及其状态转移概率矩阵生成，支持矩阵多向搜索计算，获得动态可靠性评价指标。

主权项

1.一种动态系统状态概率映射矩阵多向搜索方法，其特征在于，所述方法包括以下内容：对数字化系统部件进行失效模式、失效机理及影响分析，定义系统控制单元物理状态，建立表述过程控制系统部件状态转移的有限状态机模型；依据过程控制系统控制法则建立其仿真模型，并根据数字化系统部件失效机理建立故障注入模型；定义过程控制系统状态空间，对系统连续过程变量进行状态空间栅元划分，并通过随机函数抽样栅元中系统状态的始发点；设置系统状态配置参数、仿真测试次数、仿真时长，并通过函数赋值在仿真模型中导入随机抽样系统状态始发点的位置；对系统进行仿真测试，针对每一系统始发栅元点，统计其系统运行轨迹落入不同栅元中的点的个数，计算系统状态条件转移概率，生成系统状态转移概率矩阵，建立系统动态概率演变模型；设置系统初始状态搜索深度n、系统初始状态概率P和截断准则ε，其中Ω表示过程控制系统状态空间，V_j表示将过程控制系统状态空间Ω划分的互不重叠的离散化栅元；进行多向矩阵动态搜索分析，通过前向搜索实现系统状态演变重要序列路径生成，以及通过回溯搜索实现系统失效重要风险路径识别；最后计算和预测系统状态在不同时刻的可靠度。