文档介绍：模糊故障树分析在自动舵故障诊断系统中的应用尹伟伟涂大斌韩云东(海军902厂海军大连舰艇学院)摘要:自动舵是舰船上重要的导航装备,它能够自动的、高精度的保持或改变舰船的航向,以保证舰船能够按既定航向准确航行,一旦发生故障,便会使舰船处于失控状态,造成巨大的经济损失。由于自动舵是一种大型机电一体化精密设备,其机械结构多,电路结构复杂,这使得自动舵系统故障具有复杂性、模糊性、不确定性等特点。本文着重介绍了模糊故障树分析的基本理论,针对自动舵设备故障发生概率具有模糊性和不确定性的特点,将模糊集理论引入自动舵故障树分析,并对自动舵设备各个环节发生故障时所遇到的各种模糊信息进行科学定量的分析。最后,本文用一个具体的实例详细介绍了模糊故障树分析在自动舵故障诊断系统中的应用,试验证明,该方法能够使传统故障树同时分析处理随机不确定性和模糊不确定性的故障事件,有效的解决了自动舵系统故障具有复杂性、模糊性、不确定性的难题。关键字:,能够自动的、高精度的保持或改变舰船的航向,使舰船能够按既定航向准确航行。但是自动舵结构复杂,引起设备不能正常运行的故障发生的概率又具有不同层次的模糊性、不确定性,难以直接进行准确判断。一旦出现的故障不能及时排出,将会严重影响航行。针对这一情况,利用故障树形成一种故障诊断系统成为必须。故障树分析是分析复杂系统可靠性和安全性的一个有效工具。常规的基于布尔代数和概率论的系统故障树分析的理论研究己取得了较大成功,工程应用也取得了一定成果。但是,现有的理论和方法需要给出故障树顶事件和底事件发生的概率的精确值,在实际情况中这样做是很困难的:一方面系统组成单元失效的原因不仅仅是由客观不确定因素造成的,而且还有一些是人为的主观原因,如人为失误、设计经验等模糊不确定性因素所造成的;另一方面精确的概率量化需要大量的数据供统计之用,而在导航设备这种高可靠性系统中故障发生频率很低,无法获取大量的数据。因此,在对系统进行故障树分析时,底事件发生的故障概率本身带有一定的不确定性,即模糊性,这时,传统的故障树分析难以处理此类问题,为此引进模糊数学中的相关理论和方法。,可同时处理不确定性问题的两个方面:随机性和模糊性。~,,,这时就可以用一个模糊数来描述它[1]。由此看出:结合工程技术人员的实际经验和判断来构造模糊数的隶属函数,用模糊数来描述事件发生的概率,既能减少获取事件发生概率精确值的难度,从而较为准确地描述出故障事件的概率,同时又能在一定程度上允许有描述的误差,因此这种方法具有较大的灵活性和适应性。:模糊数A~是论域R在(????,)上的连续模糊子集,其凸隶属函数满足1)(max~??xuARx(1)定义2:设L,K为模糊数的参照函数,若有??????????????????????????0,当0,当????mxmxmxKxmL)x(uA~(2)则称模糊数A~为L-K型模糊数,并记LRmA),,(~???,其中m为A~的均值,??,分别为A~的置信上、下限。当??,等于0时,A~为非模糊;??,分布越大,A~越模糊。较常用的是三角模糊数的模糊故障树的分析