[发明专利]多阶段任务系统冗余配置优化方法

摘要

本发明提供的一种多阶段任务系统冗余配置优化方法，包括步骤S1：建立多阶段系统的故障树和贝叶斯网络，获得多阶段系统的路集组合；S2：建立元件累积损伤模型，计算元件在各阶段的可靠度，带入多阶段系统的路集组合，得到多阶段任务系统可靠度；S3：建立多阶段任务系统冗余配置的优化数学模型；S4：代入多阶段任务系统可靠度，利用遗传算法，求解优化数学模型，获得最优元件配置基因；本发明采用遗传算法寻找系统的最优配置，采用元件冗余跨阶段共用能在不降低系统可靠性前提下显著降低造价、系统重量等性能参数，考虑失效率的不确定性获得的系统鲁棒性冗余配置结构能够显著地抵抗不确定因素的变化对系统可靠性造成的影响使系统可靠性具备稳定性。

主权项

1.一种多阶段任务系统冗余配置优化方法，其特征在于：包括步骤：S1：建立多阶段系统的故障树和贝叶斯网络，获得多阶段系统的路集组合；S2：建立元件累积损伤模型，计算元件在各阶段的可靠度，带入多阶段系统的路集组合，得到多阶段任务系统可靠度；S3：建立多阶段任务系统冗余配置的优化数学模型，具体如下：S31：确定目标函数：本方法考虑到元件跨阶段共用，元件冗余跨阶段共享和元件失效率不确定性的情况，在增大系统输出特性的均值，减小系统输出特性的方差为优化目标，建立目标函数，所述目标函数的表达式如下：其中，δ为输出特性的方差，μ为输出特性的期望；S32：确定约束条件：所述约束条件为其中，cij、xij分别表示i类元件的j型号的价格与数量，n表示阶段数，w表示冗余元件类型的数量；weightk表示阶段k的系统的重量；Mk表示阶段k的系统重量约束上限；Nij表示i类元件的j型号的个数约束上限；C*表示多阶段任务系统造价约束的上限；所述系统输出特性即为多阶段任务系统可靠度；S4：代入多阶段任务系统可靠度，利用遗传算法，求解优化数学模型，获得最优元件配置基因。