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第1章 绪论1

1.1 多阶段任务系统及其可靠性1

1.2 多阶段任务系统可靠性理论研究现状4

1.2.1 PMS建模方法5

1.2.2 PMS研究类型10

第2章 理论基础13

2.1 可靠性基本理论13

2.1.1 可靠性的定义13

2.1.2 可靠性指标13

2.2 故障树分析15

2.2.1 故障树的基本概念15

2.2.2 故障树的常用符号15

2.2.3 结构函数和最小割集17

2.3 马尔可夫模型18

2.3.1 马尔可夫链19

2.3.2 马尔可夫过程21

2.4 二元决策图26

2.4.1 Shannon分解26

2.4.2 二元决策图BDD28

2.4.3 基于递归法的故障树向BDD的转化29

2.4.4 基于BDD的求单调关联故障树的MCS32

2.4.5 基于BDD的故障树定量分析33

第3章 多阶段任务系统可靠性的解析模型36

3.1 一般多阶段任务系统可靠性的解析模型36

3.1.1 组合方法36

3.1.2 状态空间类方法41

3.1.3 阶段模块方法43

3.2 多模式失效多阶段任务系统可靠性的解析模型45

3.2.1 多模式失效PMS可靠性模型建立46

3.2.2 DEP-BDD算法49

3.2.3 案例分析55

3.3 多态多阶段任务系统可靠性的解析模型59

3.3.1 相关概念59

3.3.2 MFT的BDD算法61

3.4 多阶段共因系统可靠性的解析模型66

3.4.1 相关概念66

3.4.2 案例分析68

3.5 多阶段未覆盖系统可靠性的解析模型73

3.5.1 相关概念73

3.5.2 GPMS-CPR方法74

3.5.3 案例分析78

3.6 多平台多阶段系统可靠性的解析模型79

3.6.1 多平台多阶段任务系统任务剖面构建技术79

3.6.2 基于BDD的多平台多阶段任务系统可靠性建模技术81

3.6.3 基于BDD的舰艇编队任务可靠性建模案例研究92

第4章 考虑冗余结构的多阶段任务系统可靠性解析模型95

4.1 理论基础95

4.1.1 PMS冗余故障树模型96

4.1.2 PMS-BDD和PMS冗余BDD96

4.1.3 PMS冗余故障树PMS冗余BDD转化97

4.2 并联冗余的多阶段任务系统可靠性解析模型100

4.3 k/n冗余的多阶段任务系统可靠性解析模型101

4.4 贮备冗余的多阶段任务系统可靠性解析模型103

4.4.1 PMS冷贮备冗余模型104

4.4.2 PMS热贮备冗余模型105

4.4.3 PMS温贮备冗余模型106

第5章 多阶段任务系统可靠性的仿真模型108

5.1 基于蒙特卡罗的多阶段任务系统可靠性仿真108

5.2 基于Matlab的PMS可靠性建模与仿真研究111

5.2.1 问题描述111

5.2.2 仿真模型的建立及算法的实现112

5.2.3 模型验证116

5.2.4 拓展分析120

5.2.5 PMS-Matlab模型小结123

5.3 基于CPN的多阶段任务系统可靠性仿真124

5.3.1 Petri网介绍124

5.3.2 CPN在PMS可靠性建模中的应用132

5.3.3 仿真算法设计135

5.3.4 仿真模型的建立144

5.3.5 模型验证151

5.4 基于EXTEND的多阶段任务系统可靠性仿真153

5.4.1 EXTEND的特点及应用分析153

5.4.2 基于EXTEND的仿真模型的建立154

5.4.3 仿真步骤156

5.4.4 案例分析157

第6章 多阶段任务系统可靠性优化模型159

6.1 传统可靠性优化模型160

6.2 综合满意度优化模型161

6.2.1 综合满意度优化模型的意义161

6.2.2 综合满意度优化模型的构建162

6.2.3 综合满意度优化模型的分析162

6.3 基于PSO的可靠性优化算法165

6.3.1 微粒群算法的基本理论165

6.3.2 微粒群算法的流程166

第7章 多阶段任务系统可靠性优化案例研究168

7.1 案例的问题模型168

7.2 案例的分析与建模169

7.2.1 案例的可靠性计算模型169

7.2.2 案例的可靠性优化模型173

7.3 案例的计算174

7.4 案例的结果分析178

缩略语179

参考文献181