PDF《模糊灰关联分析方法在故障树分析中的应用》

第16 卷第3期2012 年3月电机与控制学报ELECTRIC MACHINES AND CONTROL Vol.

16 No.

3 Mar.

2012 模糊灰关联分析方法在故障树分析中的应用 周真

1 , 马德仲

1 , 于晓洋

1 , 樊尚春

2 ( 1. 哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040;

2. 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100191) 摘要: 针对传统的故障树分析方法在分析具有模糊性、 灰色性特点的多状态不确定性复杂系统时 存在的不足, 提出利用模糊灰关联分析方法对传统的故障树分析方法进行改进: 用三角模糊数来表 示基本事件的模糊概率;

计算顶上事件模糊概率和基本事件的模糊重要度;

以基本事件模糊重要度 作为参考列, 以最小割集组成的特征矩阵作为比较列, 通过计算关联系数进而求出最小割集所代表 的故障模式与顶上事件之间的灰色关联度.应用该方法对风力发电机系统中风轮叶片故障树进行 分析, 找出了系统的薄弱环节, 为预防事故的发生, 改进系统可靠性和安全性提供了理论依据. 关键词: 故障树分析;

模糊重要度;

灰色关联分析;

风力发电机;

三角模糊数 中图分类号: TB 114.

3 文献标志码: A 文章编号: 1007- 449X( 2012) 03- 0060-

05 1

663 2 0EL

2 CT CRR I M M A H N SA N S3 EL

2 CTE3 ETE3 AD

2 D2 T R EI

3 L L N SS ETE3 AD

2 D ZHOU Zhen1 , MA De- zhong1 , YU Xiao- yang1 , FAN Shang- chun2 ( 1. College of Measurement- control Technology &

Communications Engineering,Harbin University of Science &

Technology, Harbin 150040,China;

2. School of instrumentation science and opto- electronics Engineering, Beijing University of Aeronautics &

Astronautics,Beijing 100191,China) ! 21'

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: It is unsatisfactory to apply the classical fault tree analysis ( FTA) to the multi- state uncertainty complex system with fuzzy and grey characteristics. So the method, fuzzy grey relational analysis, was ap- plied to improve the FTA. The triangular fuzzy number was used to denote the fuzzy probability of the basic event. The fuzzy probability of the top event and fuzzy significances of basic events were calculated. Then,the set made up of fuzzy significances of basic events was taken as a reference sequence and the characteristic matrix made up of minimal cut sets was taken as a comparative sequence. grey relation de- grees between the top event and minimal cut sets were computed after getting incidence coefficients be- tween them. The fault tree of rotor blades in the wind power generation was analyzed by this method. The results can provide theoretical bases for finding out weaknesses,preventing faults,improving reliability and safety of the system. VSA o CN l D : fault tree analysis;

fuzzy significance;

grey relational analysis;

wind power generation;

trian- gular fuzzy number 收稿日期:

2011 -

09 -

30 基金项目: 国家高技术研究发展计划(863 计划) 重点资助项目(2008AA042207 ) ;

国家高技术研究发展计划(863 计划) 专题项目(2009AA04Z407) ;

黑龙江省研究生创新科研资金项目( YJSCX2011 - 048HLJ) 作者简介: 周真( 1961―) , 男, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向为生物信息检测、 传感器、 可靠性等;

马德仲( 1979―) , 男, 博士研究生, 讲师, 研究方向为系统可靠性、 安全性;

于晓洋( 1962―) , 男, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向为三维视觉检测、 光电检测和探测与成像技术;