увод
Хидраулични систем има предности велике снаге, мале величине, мале тежине, брзог одзива, високе прецизности и крутости против оптерећења. Често је у основи управљања и преноса снаге у свим врстама опреме и система. Хидраулични систем има високу стопу отказа Ако се не откаже благовремено након квара, то ће утицати на производњу, што ће резултирати већим економским губицима. Стога су проучавање његове ефикасне анализе поузданости и методе дијагнозе грешака често кључ савршенства у индустријској технологији [1].
Метода анализе стабла грешака (ФТА) је успостављање везе између ових догађаја на основу везе између директних и индиректних узрока квара и отказа система и утврђивање узрока квара система Разне могуће комбинације за процену инциденције системских догађаја и важност доњег догађаја аналитичке методе.
Почетком 1960-их, Белл Лабс је први пут користио ФТА методу за предвиђање случајних неуспеха система контроле лансирања ракета милиције. Од тада је амерички Боеинг развио рачунарски програм ФТА за унапређење дизајна авиона. Почетком 1970-их Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) спровео је анализу нуклеарне безбедности користећи ФТА и анализу стабла догађаја и закључио да је нуклеарна енергија веома сигуран извор енергије. Објављивање овог извештаја изазвало је велике последице у разним областима и промовисало метод анализе стабла квара из ваздухопловства и нуклеарне енергије у индустријске секторе електронике, хемијске индустрије и машина [2].
Тренутно се ФТА метода примењује у свим областима националне економије, играјући важну улогу у побољшању поузданости и сигурности система и има широк спектар развојних изгледа [3]. ФТА је постала једна од ефикасних метода за поузданост, предвиђање и анализу сигурности, анализу кварова и дијагнозу хидрауличког система.
1 традиционални споразум о слободној трговини
1.1 основне карактеристике
На основу Булове алгебре и теорије вероватноће, ФТА користи ГГ "догађаји ГГ"; да представи вероватноће кварова и ГГ "; логичка врата ГГ"; да се опишу односи између кварова компонената. Догађај је опис стања система и његових компоненти. Уобичајено коришћене логичке капије и АНД, ИЛИ, гласачка врата, забрањена врата и КСОР капије.
ФТА метода треба да реши минимални рез одређен у квалитативној и квантитативној анализи. Према комбинацији логичких капија у системском стаблу грешака, функција структуре се записује, а вероватноћа појаве вршног догађаја израчунава се дисјонтном обрадом да би се даље израчунала важност сваког догађаја.
Резани скупови (путни скупови) су скуп неких доњих догађаја на стаблу квара. Најважнији догађаји морају се догодити (не дешавати се) када се ти доњи догађаји дешавају истовремено (не догађају се). Ако је комплет реза (комплет пута) садржан у догађају на дну произвољно уклоњен из комплета реза (сет путева), такав сет резова (сет путева) је минимални сет реза (минимални скуп путева).
Функција структуре је логичка функција која представља стање система. Ако систем статус стања догађаја користи променљиве стања, функција структуре је крај променљивих стања стања догађаја. Генерално, када је дато стабло квара, функција структуре може се написати директно према стаблу квара. Међутим, израз је сложен и дугачак. Стога се у стварном прорачуну функција структуре изражава минималним скупом резова или минималним скупом путања.
1.2 ФТА у хидрауличном систему
Већина хидрауличких система може се сврстати у тандемске системе. Стабла расједа су често састављена од ОР врата. Појава једног догађаја генерално резултира врхунским догађајем [4]. Али стварни систем не може једноставно почети од побољшања поузданости сваке хидрауличке компоненте, што ће резултирати губитком времена и ресурса. Слабе везе хидрауличког система имају значајан утицај на поузданост система. Поузданост система зависи од тога да ли су тачно предвидени положај слабих веза и степен утицаја. ФТА метода може помоћи да се открију начини отказа система и слабе везе система. Квалитативна и квантитативна анализа и прорачун вероватноће отказа система и други индекси поузданости пружају основу за побољшање и процену поузданости хидрауличког система [5].
На пример, неки симптоми квара и извори квара нису међусобна кореспонденција, често са појавом посртања и преклапања, а дијагноза квара је тежа. ФТА метода идентификује све начине квара главног догађаја тражењем узрока највећег догађаја и комбинације узрока, што може помоћи у идентификовању потенцијалних кварова у хидрауличком систему у циљу вођења дијагнозе кварова и побољшања дизајна и одржавања решење [6].
Традиционална ФТА метода има следеће недостатке: Прво, приликом анализе поузданости система, традиционална ФТА метода сматра да тај део има само два стања рада или квара и не може да изврши тачну процену поузданости система. Друго, традиционална ФТА метода користи На основу Булове алгебре, неопходно је тачно знати однос између вероватноће отказа дела и догађаја квара, а вредност вероватноће дела узима много статистичких података да би се добила вероватноћа вредност. Нејасноће околине и нетачност података утицаће на вероватноћу појаве делова, а вероватноћу појаве делова третираће као тачну вредност, што доноси велику грешку у квантитативном прорачуну стабла квара. Коначно, када је стабло квара поједностављено, постоји велики број процеса који се не пресецају, прорачун је веома велик, а понекад је тешко добити минимални сет реза стабла квара.
2 Фуззи ФТА
Хидраулични систем је сложени нелинеарни систем механичког, електричног и флуидног спајања. Облици отказа и механизми отказа су сложени и разноврсни. Тешко је тачно утврдити узрок квара и степен квара [7]. Примена теорије нејасних скупова на хидраулички систем слободне слободне трговине, не само да одражава магловитост саме вероватноће, већ такође омогућава додељивање вероватноће одређеном степену грешке, већ такође могу да се покажу и сцена и експериментални подаци са искуством инжењера и техничара. у комбинацији можете боље решавати двосмисленост и несигурност вероватноће квара, смањити потешкоће при добијању тачне вредности вероватноће квара и има већу флексибилност и прилагодљивост.
Нејасна ФТА метода прикрива вероватноћу појаве основних догађаја у стаблу квара, успорава неизразите бројеве да замене тачне вредности вероватноће, и даље користи АНД и ОР капије традиционалног стабла квара, али уводи нејасни оператор, уместо традиционална логичка операција, Поставите нејасну вероватноћу појаве главног догађаја и расподелу његове функције чланства и квантитативну анализу израчунавањем степена нејасне важности.
Нејасни бројеви су неизвесности узроковане концептуалном нејасноћом или утицајем различитих нејасних фактора. Нејасни бројеви описују вредности вероватноће и истичу субјективну улогу људи у слободној трговини. Постоји много облика нејасних бројева, попут троугластих нејасних бројева, трапезоидних нејасних бројева, ЛР нејасних бројева, нормалних нејасних бројева, интервалних нејасних бројева и језичких вредности [8]. У инжењерској пракси хидрауличког система, када постоји велики број статистичких података, можете одредити тачну вероватноћу појаве вероватноће догађаја дна; када недостаје статистичких података, према стварној ситуацији помоћу различитих нејасних бројева и језичких вредности за представљање и комбиновање анкете стручњака за процену вероватноће настанка краја инцидента [9]. Да би се олакшала Споразум о слободној трговини, требало би нормализовати различите облике вероватноће наступања дна. С обзиром да је трапезоидни нејасни број функција чланства у линеарној расподели у делима, алгебарска операција је релативно једноставна. Интуитивно је и лако претворити друге облике нејасних бројева у трапезоидне нејасне бројеве [10].
Процес коришћења принципа продужења за одређивање функције чланства највеће неизвесне вероватноће догађаја заправо је математички проблем програмирања, често се сусреће са разним нејасним операцијама, попут четири аритметике нејасних бројева. За сложене системе, димензија функције структуре Веома висока, оптимално решење програмског проблема углавном се сусреће са математичким проблемима. Тада ће се произвести нејасни резултати израчунавања који су веродостојни и веродостојни степен који је ГГ куот; дифузибилни ГГ куот; и различити типови израчунавања функције фуззи вероватноће укрштања и тако даље. Из тог разлога, [11] је усвојио метод заснован на нејасном оператору конволуције, што је довело до постепеног нестанка ивичног чланства излазног нејасног броја. Занемаривањем мало вероватних елемената на ивици, продужење коначног скупа грана могло би се ефикасно надокнадити, то јест, ГГ „дифузност ГГ“; сужава. Да би се решио проблем спрезања различитих врста нејасних вероватноћа, Реф. [12] је усвојио метод поделе степена чланства циљног домена након циљног домена, а затим је пондерисао пресек проширеним принципом и нејасним оператором. У [13] је усвојена интервалска операција за сваки λ пресек нејасних бројева еквивалентан проширеном принципу. Узимањем различитих вредности λ може се добити интервал вероватноће квара система под различитим нивоима поузданости.
Због традиционалних логичких капија, горња нејасна ФТА метода још увек треба да открије механизам грешке и пронађе везу догађаја. У пракси, механизам неуспеха и повезаност догађаја су често неизвесни. Поред тога, различит степен отказа донеће различите последице, традиционални нејасни споразум о слободној трговини не може да опише утицај степена отказа на систем. Да би се решили ови проблеми, литература [14] је увела ТС нејасни модел у ФТА, описала вероватноћу грешака компонената као нејасну вероватноћу, описала однос између догађаја као ТС капија и описала степен грешке као нејасан број према делу Могућност магловите магловитости и степену неуспеха Израчунајте нејасну вероватноћу надређеног догађаја. Литература [15] је применила ову ТС нејасну ФТА методу на хидраулички систем и постигла добре резултате.
3 Анализа значаја
Значај је важан индекс за квантитативну анализу стабла квара. Не може се користити само за анализу поузданости система, већ се може користити и у дизајну оптимизације система и систему навођења за одржавање и дијагнозу. Важност описује допринос врхунском догађају у случају отказа компоненте. Постоје углавном три врсте важности традиционалног стабла расједа: структурни значај, значај вјероватноће и критични значај. Структурна важност се дефинише као удео кључних вектора компоненте ГГ # 39; у укупном броју кључних компоненти у преосталим компонентама, што се одражава на важност локације догађаја у логичкој структури стабла квара, без обзира на вероватноћа појаве основног догађаја. Важност вероватноће је дефинисана као делимични извод вероватноће појаве догађаја на врху на вероватноћу појаве догађаја на дну, што одражава степен утицаја сваког стања догађаја на дну на стање система. Критична важност се дефинише као однос брзине промене вероватноће отказа дела и брзине промене вероватноће отказа главног догађаја који је због тога изазван. Такође одражава утицај вероватноће доњег догађаја на врх догађаја и непоузданост доњег догађаја.
Традиционална анализа важности стабла квара заснива се на претпоставци о два стања, али стварни систем се често манифестује као разноврсни начини отказа и разни нивои квара. Да би се задовољили захтеви поузданости система са више држава, литература [16] проширује значај традиционалних компонената система са две државе на системе са више држава и представља систем са више држава који се заснива на хоризонталном догађају система или догађају на државном нивоу Општа дефиниција структурне важности и важности вероватноће и њен метод израчунавања у складу су са значајем компонената система две државе.
Да би се открио утицај стања компонената на само стање и на целокупни квар система са више држава, литература [17] заснована на претпоставци да се компоненте система не могу поправити, дели начине квара на кварове стања и кварове транзиције стања, проширивање традиционалне важности вероватноће Ступањ и метода анализе критичне важности, важност је подељена на државну важност и важност преноса.
Да би се приказао утицај критичног стања и некритичног стања свих компоненти на вероватноћу отказа целог система, Литература [18] је предложила концепт еквивалентне вероватноће отказа и његову методу израчунавања, користећи методу декомпозиције вероватноће анализирати сва постојећа стања компонената и система, користећи методу Марковљевог ланца и теорију вероватноће за израчунавање очекиваног броја рада система, а затим добити еквивалентну вероватноћу отказа.
Да би се одразила интеракција две компоненте у систему о поузданости система, литература [19] је предложила концепт заједничког значаја, који је дефинисан као однос две компоненте за побољшање поузданости система. Важност зглобне структуре одражава однос две компоненте када је поузданост неваљана. Важност заједничке поузданости одражава однос две компоненте када поузданост важи. Референца [20] проширује заједничку важност две компоненте на више компонената и истражује појам важности условне поузданости када је познато радно стање компоненте ГГ # 39.
Када један елемент представља другачији начин отказа или није важећи, треба узети у обзир све релевантне доње догађаје као комбинацију како би се утврдила важност елемента. Да би се решио горњи проблем, диференцијална важност је предложена као метода осетљивости првог реда. Узимајући у обзир интеракцију између компонената, литература [21] је предложила степен диференцијалне важности другог реда користећи заједничку важност као допунске информације другог реда.
У раду [22] користе се две методе важности засноване на Фусселл-Весели-у, наиме важност компоненте и важност реза, важност компоненте се користи за идентификовање највероватније квара компоненте, а важност реза одражава комбинацију отказа компоненте која може изазвати Симптоми кварова система су генерисане, узимајући у обзир саме компоненте и њихов утицај на систем.
Изнад свега важност је дефинисана на нивоу компоненте, јер је стабло грешака основни ниво догађаја, а за ниво догађаја врата могу се поновити основни догађаји у различитим догађајима на вратима, чинећи вероватноћу квара сваког догађаја одређеном релевантношћу , литература [23] значај догађаја на вратима изводи из важности основног догађаја.
Традиционална метода анализе степена важности стабла грешака заснива се на хипотези вероватноће, нејасне и случајности често постоје у практичним системима, хипотеза вероватноће се хипотезом вероватноће замењује постепено, а метода нејасне степена важности настаје. На пример, уз помоћ дефиниције концепта традиционалне важности, односно математичког очекивања разлике између нејасне вероватноће горњег догађаја и стања отказа доњег догађаја [24] Разлика између средње вредности вредности нејасан догађај и средњи број догађаја највишег догађаја у нормалном стању [25]; метод Хаммингова растојања, што је разлика између сличности стварног режима отказа и идеалног режима отказа [26].
На основу важности традиционалног стабла квара, литература [27] је предложила алгоритам важности ТС нејасног стабла квара и дефинисала степен важности ТС вероватноће, степен критичне важности ТС и степен нејасне важности ТС и проверила изводљивост овог алгоритма Сек. Ова метода се може сматрати једноставном и поузданом методом када је стопа отказа неизвесна или непозната.
Оптимизација дијагнозе квара заснована на ФТА
Знање потребно за дијагнозу хидрауличког система донекле зависи од практичног искуства стручњака у тој области. Стога, метода дијагнозе квара експертског система игра важну улогу у хидрауличком систему. Стицање знања препознаје се као ГГ куот; уско грло ГГ; проблем експертског система. Стицање знања се реализује коришћењем стабла грешака. Логички однос између сваке грешке је јасан, а дијагностичка правила су интуитивна, што смањује потешкоће у стицању знања експертског система. Врхунац догађаја стабла квара одговара задатку који ће експертски систем анализирати и решити. Крајњи резултат је минимални сет резова. Логички однос стабла квара од врха до дна одговара процесу закључивања експертског система. Гране одговарају правилима у бази знања, Број грана је једнак броју правила, знање у бази знања долази из стабла грешака.
Међутим, традиционално стабло грешака није погодно за складиштење и преузимање рачунара, посебно када је хидраулични систем сложенији, често кориштено складиште заузима више простора за складиштење, поступак проналажења је сложен, дијагноза не може брзо да се закључи и није погодно за одржавање система. Структура и процес проналажења бинарног стабла је релативно једноставан, једноставан за рачунарско изражавање и обраду, стабло квара се може трансформисати у бинарно стабло за решавање горе наведених проблема
