[发明专利]多状态多阶段任务系统可靠性参数的分析方法

摘要

本发明公开了一种多状态多任务系统可靠性参数的分析方法。该方法利用AS树描述多阶段任务系统每个阶段的逻辑结构关系，依据离散事件仿真思想，给出了多状态多阶段任务系统的仿真算法，该仿真算法可以对多状态PMS系统可靠性等多种参数进行计算，且所需输入参数较少，编程实现简单，该仿真算法可以很好地描述多阶段任务系统复杂行为，可以获得多种了解系统运行规律的可靠性参数，具有很强的通用性与实用性。

主权项

一种多状态多阶段任务系统可靠性参数的分析方法，具体包括以下步骤：A、建立多状态多阶段任务系统的AS树模型；对于多状态多阶段任务系统，由于其行为总是由单元的事件引起的，单元故障或修好事件都会影响到上层关系的状态，并间接影响到兄弟单元的状态，为反映单元状态的相关性和多样性，采用AS树来表示任一任务阶段系统可靠性关系，以表示具有冷储备状态—即待用状态的多状态多阶段任务系统；所述AS树包括一个根节点、若干叶节点和零个以上阶度的若干非叶节点，其中阶度表示树的第几代，根节点为第一代，阶度为1，根节点用于表示表决关系或者冷储备关系，若干叶节点为最后一代，阶度为大于等于2的自然数，叶节点用于表示单元状态，非叶节点为第一代和最后一代之间的若干代，阶度为大于等于2的自然数，非叶节点用于表示单元状态、表决关系和冷储备关系之一或者其任意组合；B、根据步骤A建立的多状态多阶段任务系统模型，采用离散事件仿真算法进行仿真，仿真的单元事件包括单元故障、单元修好以及任务开始事件，仿真算法的步骤如下：第1步：初始化仿真变量，即仿真时钟与统计变量，所述统计变量包括需要初始化的各类输入参数和输出参数，第2步：初始化事件表，即安排第一个任务阶段开始事件，第3步：确定下一个事件的类型，发生时间，如果是故障事件和修好事件则确定发生部位，第4步，判断事件是故障，是修好，还是阶段开始；若是故障事件，则采用故障事件操作；若是修好事件，则采用修好事件操作；若是阶段开始事件，则采用阶段开始事件操作；第5步，更新系统状态、统计变量，推进仿真时钟，第6步：重复步骤3到步骤5，直到达到仿真时间，第7步：记录单次仿真数据，第8步：重复步骤1到步骤7，直到满足仿真次数要求，所述输入参数主要包括：1)仿真次数；2)仿真时间；3)单元数量；4)单元故障分布函数；5)单元维修时间分布函数；6)任务阶段数量；7)每个任务阶段持续时间；8)每阶段任务系统结构，以AS树表示；所述输出参数主要包括：1)任务可靠性R2)平均可用度A03)战备完好性(RED)4)可用与可靠概率(PAR) PAR＝平均使用可用度×可靠度   (4)5)平均首次任务失效间隔时间(MTBMF)其中，yi为每i次仿真中，系统第一次失效前的工作时间，如果任务没有失效，则yi等于任务的时间长度。6)系统的平均可用工作时间(MUT)和系统的平均不可用故障时间(MDT)