飞机故障诊断第2章ppt课件

1、航空工程学院飞机缺点诊断与监控技术2021.08Page 2第二章 缺点树分析法本章内容第一节 缺点树分析法的根本概念第二节 建造缺点树第三节 缺点树的构造函数第四节 缺点树的定性分析第五节 缺点树的定量分析第六节 缺点树分析程序举例.Page 3第一节 缺点树分析法的根本概念一、概述 1.缺点树分析法的概念 FTA，Fault Tree Analysis对呵斥系统失效的各种要素进展分析； 包括硬件、软件、环境、人为要素 画出逻辑框架图； 确定系统失效缘由的各种能够组合方式及其发生的逻辑关系； 计算系统失效概率。.Page 4第一节 缺点树分析法的根本概念一、概述 2.缺点树分析法的优缺陷 .

2、优点 * 直观、笼统 * 灵敏性强 * 通用性好 .缺陷 * 实际性强，建树要求有阅历 * 建树任务量大，易错漏.Page 5第一节 缺点树分析法的根本概念二、缺点树中运用的符号事件符号.Page 6第一节 缺点树分析法的根本概念二、缺点树中运用的符号逻辑门符号.Page 7第一节 缺点树分析法的根本概念二、缺点树中运用的符号逻辑门符号.Page 8第一节 缺点树分析法的根本概念.Page 9第二节 建造缺点树建造缺点树建树预备选择顶事件审查与简化缺点树顶事件确实定选取原那么有确切定义能分解能被检测或控制最好有代表性.Page 10第二节 建造缺点树建造缺点树建树预备选择顶事件审查与简化缺点树

3、分析事故链确定主流程确定边境条件画树审查和简化.Page 11第二节 建造缺点树三、建造缺点树一确定主流程 贯穿整个系统的主要缺点特征例，电机额定电压二确定边境条件 1系统级 顶事件及附加条件( 系统初始形状，不允许出现事件，不加思索事件 ) 2部件级 元部件形状及概率，底事件是重要部件级边境.Page 12第二节 建造缺点树三、建造缺点树3本卷须知： 小概率事件，小部件缺点； 利用边境条件简化： 与门下有必不发惹事件，其上至或门,那么或门下该分支可删除； 与门下有必然发惹事件,那么该事件可删除; 或门下有必然发惹事件，其上至与门,那么与门下该分支可删除； 或门下有必不发惹事件，那么该事件可删

4、除.Page 13第二节 建造缺点树三、建造缺点树3本卷须知： 明确定义 头几步思索关键事件；条件和逻辑清楚，不能出现矛盾逻辑 见例题 有维护安装，要把维护失灵和初因缺点置于同一与门下 存在相互促进作用的缘由事件置于同一与门下.Page 14第二节 建造缺点树四、审查和简化(一)修剪法.Page 15第二节 建造缺点树四、审查和简化(二) 模块化法.Page 16第二节 建造缺点树五、例子正常时，K2通，K1和K3断开初始条件: K2断,K1和K3闭合边境条件: 不计导线缺点,环境和 人为过失.Page 17第二节 建造缺点树五、例子.Page 18第二节 建造缺点树五、例子.Page 19第

5、三节 缺点树的构造函数 什么是缺点树 如何构建缺点树 如何分析缺点树 缺点树数学描画 定性分析缺点树 定量分析缺点树.Page 20第三节 缺点树的构造函数(一)形状变量二值变量 xi=(三)构造函数1，第i个底事件发生0，第i个底事件不发生(二)形状向量n维向量 X= ( x1, x2, , xn)顶事件的形状变量 (X)= ( x1, x2, , xn)二值变量函数 (X)= 1，顶事件T发生0，顶事件T不发生.Page 21第三节 缺点树的构造函数(四)简单缺点树的构造函数1.与门构造缺点树.Page 22第三节 缺点树的构造函数(四)简单缺点树的构造函数2.或门构造缺点树.Page 2

6、3第三节 缺点树的构造函数(四)简单缺点树的构造函数3.k/n门构造缺点树.Page 24第三节 缺点树的构造函数(四)简单缺点树的构造函数4.由与门和或门组成的简单缺点树.Page 25第三节 缺点树的构造函数G0G1G2G3G4G5G6G7G8G9G10 x1x1x2x3x2x2x3x1x2x3x1x4x2.Page 26第三节 缺点树的构造函数(一)底事件的相关性至少一对形状向量Y1i、Y0i满足：其他形状向量满足：第i个底事件与顶事件相关。.Page 27第三节 缺点树的构造函数(一)底事件的相关性序号 x1x2x3对于x1对于x2对于x31000020010-30101-40111-

7、51001-61011-71101-81111-.Page 28第三节 缺点树的构造函数(二)相关构造函数1.定义: 各底事件均与顶事件相关; 构造函数是各底事件形状变量的非减函数2.性质:假设形状向量X=(0,0, , 0)，那么(X)=0；假设形状向量X=(1,1, , 1)，那么(X)=1；假设XY，即xiyi，那么(X)(Y)；n个独立事件构成的恣意缺点树， 相关构造函数为：.Page 29第三节 缺点树的构造函数(三)构造函数的展开式 对恣意变量xi展开：(X) = xi (1i, X) + (1- xi) (0i, X) 对每个变量展开：.Page 30第四节 缺点树的定性分析哪些

8、底事件的组合导致缺点哪些底事件的组合保证正常最小割集最小路集缺点树定性分析的义务：.Page 31第四节 缺点树的定性分析一、最小割集与最小路集的概念(一)割向量、最小割向量、最小割集 割向量：能使(X)=1的形状向量 割集：割向量中xi=1的对应底事件形状的集合 最小割向量X：对于恣意Z，只需ZX，(Z)=1 最小割集：xi=0的对应底事件形状的集合(二)路向量、最小路向量、最小路集.Page 34第四节 缺点树的定性分析(二)路向量、最小路向量、最小路集Tx1x2x32/3 路向量：0,0,01,0,00,1,00,0,1 路集：x1,x2,x3x2,x3x1,x3x1,x2.Page 3

9、5第四节 缺点树的定性分析二、求最小割集的方法(一)上行法最小割集： x3,x4 x1,x3 x1,x5 x2,x4,x5.Page 36第四节 缺点树的定性分析(一)上行法最小割集： x1,x2 x1,x3 x2,x4 x3,x4.Page 37第四节 缺点树的定性分析二、求最小割集的方法(二)下行法最小割集： x1,x2 x1,x3 x2,x4 x3,x4.Page 38第四节 缺点树的定性分析三、求最小路集的方法(一)缺点树的对偶树1.画对偶树：T TD 事件相反事件； 与门或门； 或门与门。2.对偶树的性质：构造函数的对偶性 D(X)=1-(1-X) (X)=1-D(1-X).割集 路

10、集 T的最小割集=TD最小路集 T的最小路集=TD最小割集.Page 39第四节 缺点树的定性分析(一)缺点树的对偶树最小路集： x1,x4 x1,x2,x3 x3,x5.Page 40第四节 缺点树的定性分析四、用最小割集和最小路集表示构造函数(一)用最小割集表示构造函数假设：M个最小割集：K1、K2、Km； ki表示第i个最小割集形状；某个最小割集发生：系统缺点(X)=1： .Page 41第四节 缺点树的定性分析四、用最小割集和最小路集表示构造函数(一)用最小割集表示构造函数 .Page 42第四节 缺点树的定性分析四、用最小割集和最小路集表示构造函数(二)用最小路集表示构造函数假设：L

11、个最小割集：C1、C2、Cm； i表示第i个最小割集形状；某个最小割集发生：系统缺点(X)=1：.Page 43第四节 缺点树的定性分析四、用最小割集和最小路集表示构造函数(二)用最小路集表示构造函数.Page 44第五节 缺点树的定量分析一、顶事件概率及其单调性一顶事件概率与底事件概率定义数学期望概念1. 与门构造缺点树顶事件概率2. 或门构造缺点树顶事件概率二顶事件概率的单调性二、顶事件概率的准确解二利用构造函数展开式求顶事件概率将展开式两边取数学期望，得到顶事件概率。一简单缺点树的顶事件概率.Page 45第五节 缺点树的定量分析三用最小割集表示构造函数，计算顶事件概率1. 相交和事件的

12、概率2. 顶事件概率.Page 46第五节 缺点树的定量分析三用最小路集表示构造函数，计算顶事件概率.Page 47第五节 缺点树的定量分析四化相交和为不交和，求顶事件概率1.用文氏图解释化相交和为不交和2.递推公式.Page 48第五节 缺点树的定量分析三、顶事件概率的近似解一独立性假设与互斥性假设二用顶事件概率上、下限确定近似解1. 用与门构造缺点树顶事件概率为下限，用或门构造缺点树顶事件概率为上限2. 用最小割集表示构造函数确定顶事件概率的上、下限3.用最小路集表示构造函数确定顶事件概率的上、下限.Page 49第五节 缺点树的定量分析4.近似假设最小割集和最小路集均相互独立，确定顶事件

13、概率上下限.Page 50第五节 缺点树的定量分析四、重要度(一概率构造重要度IPi1.定义及其表示2. 2/3F缺点树的概率构造重要度二构造重要度Ii1.关键形状与非关键形状2.构造重要度定义及其表示3.构造重要度与概率构造重要度关系.Page 51第五节 缺点树的定量分析三关键重要度ICRi1. 定义及其表示 2.与门缺点树、或门缺点树、2/3F缺点树的Icr(i3.结论： 与门缺点树并联络统Icri相等； 或门缺点树串联络统和k/n系统：qi , Icr(i)Icr(i).Page 52第五节 缺点树的定量分析四F-V部件重要度IF-Vi 1. 定义及其表示2. 2/3F系统元件F-V部

14、件重要度.Page 53第六节 缺点树分析程序举例一、信息商定 逻辑门的个数(Z) 逻辑门的最大输入个数(t) 底事件个数(Z1)(不超越99个,以便代码用3位表示) 逻辑门的代码存储单元(A(i),3位数) 逻辑门下输入元素的个数存储单元(B(i) 逻辑门下输入量的存放单元(C(i).Page 54第六节 缺点树分析程序举例一、信息商定逻辑门下输入量的存放单元(C(i) C(i)=C1C2C3逻辑门或底事件的序号标示符(0为事件,1为或门,2为与门)i=1,2,z,.t*z把各门第一输入存完,再排各门第二输入,直到最后一个门的第t个输入,没有的填3个零(000)S(i)为底事件概率单元.Page 55第六节 缺点树分析程序举例任务单元或结果存放单元D(I,j)第i个,第j个底事件存放单元D1存放D的一行元素(排序前元素)D4存放D的一行元素(排序后元素) ;再求概率时该单元存放最小割集并集底事件号 D3存放每个最小