两元件并联负载共享系统可靠性研究

摘要

对于复杂系统，为提高系统可靠性常采用冗余的方法。并联系统、n中取k系统、温储备系统、冷储备系统等都是典型的冗余系统。采用何种冗余策略能够更好的提高系统的可靠性，是冗余系统研宄的重点。
　　在一般的冗余系统可靠性研宄中，分析系统可靠性指标时，都假定系统各工作元件的寿命独立，而不考虑工作元件的寿命是否受到系统承受载荷的影响。这种假设在分析负载共享系统可靠性时会出现一定的偏差，不能准确的反映系统的真实工作状态。如多缆索牵引吊桥、计算机系统的CPU等都可视为负载共享系统。通常元件承载载荷的增加会引起元件寿命分布的变化及更高的失效率。
　　因此，基于负载共享冗余系统，本文着重分析了两元件并联负载系统的可靠性。该系统由两不同元件构成，且元件承担的载荷为负载分配率α的连续函数。由元件在满负载荷和部分载荷状态下寿命分布与负载的关系，应用Markov模型分别得到了元件可修与不可修两种情形下系统状态转移矩阵和转移率矩阵，并计算了系统的瞬时有效度、可靠度函数及t→∞并联负载系统在平均寿命时间上优于一般两元件并联系统的结论。其次，采用贝叶斯估计方法，对元件寿命独立同分布于指数分布的并联负载系统进行了估计，得出了系统元件失效率λ的后验分布均值估计。最后，引入虚拟年龄，推导了在min(Xp1,Xp2)=t条件下，系统剩余寿命的可靠度函数RX1,X2(x)，并考虑了元件寿命服从指数分布时系统剩余寿命可靠度函数Rx1,X2(x)。

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第 一 章 绪 论

§1.1 研究背景及意义

§1.2 可靠性理论的研究现状

§ 1 .3 主要内容及基本框架

第 二 章 预 备 知 识

§ 2. 1 系统可靠性指标

§2.2 负载共享系统的特性

§ 2. 3 马尔可夫型可维修系统模型

§ 2 .4 常见的寿命分布

第 三 章 两 元 件 并 联 负 载 共 享 系 统 可 靠 性 分 析

§3. 1 系统的有效度

§ 3. 2 系统的可靠度

第 四 章 系 统 参 数 的 Bayesian估 计 及 剩 余 寿 命 分 析

§ 4. 1 系 统 参 数 的 Bayesian估计

§ 4. 2 系统剩余寿命分析

致谢

参 考 文 献

结论

附 录 A 转 移 概 率 求 解 过 程

攻 读 学 位 期 间 的 研 究 成 果