测试性验证试验中故障样本分配方法研究及高考语文试卷

1PAGE21测试性验证试验中故障样本分配方法研究摘要故障样本分配是测试性验证试验中一项核心技术。测试性验证评估试验中注入所有的故障模式是不现实的，当试验分析数量确定后，如何将确定的故障分析数量分配到产品系统各个组成部分是亟需解决的问题。现有的国内外相关标均运用基于故障率或故障特征技术开展故障样本分配，并且依据产品的结构层次及故障率大小，按比例把确定的故障分析数量分配给产品的各组成部分，这是一种典型的分配技术。基于单因子故障样本分配方法的因素对比局限，未考虑这种它因素对故障样本分配的影响，在样本总量确定的前提下，将造成分析数量分配的不尽准确，极终导致测试性验证评估结论不精确。针对以上问题，文章指出了运用故障率和故障特征综合加权分配方法。第一文章研究了测试性验证试验与故障样本选取、故障注入的关系，并且介绍了故障样本分配方法的基本概念和核心技术，并且对现有故障样本分配方法开展综合性叙述，包括基于故障率的故障样本分配方法和基于故障特征的故障样本分配方法等，还对这种他分配方法的优缺点开展综合表述，指出意见与建议，极后对影响因素的系数和权重开展确定，并且经过实例验证了测试性验证试验中故障样本分配方法的有效性。核心词：测试性验证试验、故障样本、分配方法AbstractSampleallocationfailuretestverificationtestisakeytechnology.VerificationTestevaluationtestwasinjectedintoallfailuremodesisunrealistic,whendeterminingtheamountofthetestsample,howtodeterminethesamplesizeoffaultallocatedtoeachconstituentunitequipmentsystemisneededtosolvetheproblem.Existingdomesticandinternationalrelevantstandardsarecarriedoutusingasamplebasedonthefailurerateallocationfailuresortechnicalmalfunctionproperty,accordingtothestructureandlevelofequipmentfailurerateandsize,proportionallyallocatedtodeterminetheamountoffaultsamplestoeachconstituentunitsofequipment,whichisatypicaldistributiontechnology.Basedonsinglefactortoconsidersampledispensingmethodfailurefactorsrelativelysimple,ignoringtheinfluenceofotherfactorsonthesampleallocationfailures,inthecaseofasampletodeterminethetotalamountoftheresultingsamplesizeallocationisnotreasonable,resultingintestvalidationresultsoftheassessmentnotaccurate.Tosolvetheaboveproblem,thispaperproposestheuseofacomprehensivefailurerateandattributeweighteddistributionmethods.First,thispaperanalyzesthetestabilityandfaultverificationtestsampleselection,faultinjectionrelationshipandintroducethebasicconceptsoffaultsampleallocationmethods,definitionsandkeytechnologies,andtheexistingfaultsampleallocationtoundertakeacomprehensivenarrative,includingthosebasedonfailurefaultsampleallocationrateandfaultsampledistributionmethods,suchasfailureattribute-basedalsoonthestrengthsandweaknessesoftheotherallocationmethodsforcomprehensivepresentation,commentsandsuggestions,andfinallythecoefficientsandtherighttoinfluencefactorsbeingdeterminedandverifiedbyanexampletestabilityvalidatefaulttrialsampleallocationmethod.Keywords:testvalidationtest,faultsamples,allocationmethod目录摘要 1Abstract 2第一章绪论 4研究背景和价值 4国内国外现状和发展趋势 4在测试性验证试验中的作用，与故障样本选取、故障注入的关系 5第二章故障样本分配方法的基本概念、定义和核心技术 5基本概念、定义和术语 5核心技术（如Gamma分布规律拟合、蒙特卡罗仿真、分层抽样等） 62.2.1Gamma分布规律拟合 6蒙特卡罗(MonteCarlo)方法 7分层抽样方法 7第三章故障样本分配方法综述 7现有故障样本分配方法或方法的综合性叙述 7基于故障率的故障样本分配方法 10基于故障特征的故障样本分配方法 11第四章结合试验开展数据验证 14基于故障率的故障样本分配方法的试验验证 14基于故障特征的故障样本分配方法 15第五章总结与展望 17参考文献 18致谢 20第一章绪论价值在稳定性工程领域,对各种各样与寿命、存活用时或失效用时相关数据的统计研究是一定的关键的研究问题,这些数据的统计研究方法是开展稳定性工程研究的基础。故障样本分配是测试性验证试验中一项核心技术。测试性验证评估试验中注入所有的故障模式是不现实的，当试验分析数量确定后，如何将确定的故障分析数量分配到产品系统各个组成部分是亟需解决的问题。现有的国内外相关标均运用基于故障率或故障特征技术开展故障样本分配，并且依据产品的结构层次及故障率大小，按比例把确定的故障分析数量分配给产品的各组成部分，这是一种典型的分配技术。基于单因子故障样本分配方法分析因素对比局限，未考虑了这种它因素对故障样本分配的影响，在样本总量确定的前提下，将造成分析数量分配的不尽准确，极终导致测试性验证评估结论不精确。因此，开展关于测试性验证试验中故障样本分配方法研究是兼具理论和现实价值的。国内外的相关标准和文献均强调了用基于故障注入的试验方法来验证产品的测试性研究水平。由于故障注入试验的破坏性,穷尽注入故障空间的所有故障是不可能的,必须依据统计试验理论确定满足要求的试验用故障分析数量。在确定了故障分析数量后,接下来的问题就是从被测对象的故障模式集中抽取规定数量的故障模式作为具体的故障样本。在已有的文献中,用基于故障率的分层抽样技术来开展故障样本的分配是一种很好的方法,这是一种典型抽样技术,抽得的故障样本极能反映被测对象的故障前提。然而,大量文献中又指出,在研究师提交的测试性研究报告上,核算核算出的故障检测率、故障隔离率等指标一般均达到了使用的要求,但从联试、交付使用的前提看,离使用方指出的要求均有距现在国内外相关领域解决寿命数据的研究问题,一般有两种方法:一是凭经验选取适用的分布规律;二是从多个分布规律中选取极为恰当的。凭经验选取方法的缺点在于这种严重依赖于人的主观判断,当处理许多缺乏经验积累的新问题时,这种做法就很不可靠。从多个分布规律中选取的做法的缺点在于需要开展大量的对比研究操作,而且也很难保证所选定的概率分布规律就一定适用。现在常用的寿命概率分布规律主要有指数分布规律、Gamma分布规律、Weibull分布规律、对数正态分布规律等,以上这些分布规律描述寿命数据规律的能力均有限,在很多前提下不可以有效反映观测数据的内在规律,比如分布规律均很难刻画多峰的观测数据。经过以上研究能够看出,现在对于寿命数据的研究存在两个主要问题:一是凭经验选取的概率分布规律不可以保证适用性;二是常用分布规律拟合能力有限,在很多前提下不满足需要。1.3在测试性验证试验中的作用，与故障样本选取、故障注入的关系故障样本选取方法、故障注入方法的选取对于测试性验证试验的准确性至关关键，从被测对象的故障模式集中抽取规定数量的故障模式作为具体的故障样本，大均运用基于故障率比例的分层抽样技术开展故障样本分配,即依据被测对象所规定的约定层次上产品的故障率大小来核算这种所需要分配的故障分析数量,经过这种方法抽样获取的样本集能很好地反映被测对象故障的发生前提.然而,通常前提却表明经过这种方法核算出的试验结论并且不可信.针对这一问题,文献研究认为若由于故障率数据不准确而导致试验结论不可信,可经过试验前信息和MonteCarlo仿真相结合的方法较高故障率数据的准确性;文献指出基于故障率大小开展的故障样本分配方法未考虑了故障模式的危害度,并且指出基于危害度对比值的故障样本分配方法.虽然很多文献针对试验结论不可信的问题均指出了改进措施,然而由于这些改进方法缺少对故障特征的全面研究,致使试验结论可能相同不够理想.第二章故障样本分配方法的基本概念、定义和核心技术2.1基本概念、定义和术语测试性验证试验是经过注入一定数量的故障模式来检验被测部分的机内测试或者外部测试的故障诊断能力.在确定测试性验证试验方法后,需要完成对被测对象约定层次上产品所需故障分析数量的分配操作。故障样本分配是测试性验证试验中一项核心技术，在抽取故障样本的流程中必须遵守随机化原则；故障样本的考虑单位还要有足够的数量。按照一定的抽样规则从总体中取出的一部分个体。并且将通常观测或调查的一部分故障问题个体称为样本(sample)，研究对象的全部称为总体。为了使故障样本能够正确反映总体前提，对总体要有明确的规定。核心技术（如Gamma分布规律拟合、蒙特卡罗仿真、分层抽样等）Gamma分布规律拟合Gamma分布规律拟合是一种具有通用性的寿命数据拟合方法,这种方法运用混合Gamma分布规律拟合寿命数据,运用期望极大化(EM)算法开展混合Gamma分布规律的指数测试。选取混合Gamma分布规律的因素在于,混合Gamma分布规律在[0,+∞)的全体概率分布规律数学模型中具有稠密性,直观地说,混合Gamma分布规律的稠密性是指对于任何非负随机变量,总能够选取一定的适当的混合Gamma分布规律把它拟合到任意需要的精度,因此,从理论上讲,选取混合Gamma分布规律拟合寿命数据一般准确的。Gamma分布规律的概率密度数学模型为:式中:r和λ分别为形状指数和尺度指数,两者均为正实数;Γ为Gamma数学模型。混合Gamma分布规律由若干个Gamma分布规律按一定比例混合而成,每一定的Gamma分布规律称为一定的分支。M分支的混合Gamma分布规律的概率密度数学模型为:式中:al为第l个分支的混合比例,满足ΣMl=1al=1。当形状指数rl(l=1,…,M)取正整数时,混合Gamma分布规律成为混合Erlang分布规律,因此混合Erlang分布规律是混合Gamma分布规律的一定的子集。利用混合Gamma拟合数据需要解决的一定的关键问题是如何选取较优的分支数,即Gamma分布规律的个数。文章运用的策略是:设Mopt为极优的分支数,从一定的较大的分支数Mmax(Mmax>Mopt)开始迭代。在迭代流程中,当进入特定分支的概率al或分支指数rl小于特定个特定值Amin时,将这种分支从混合分布规律中除去,并且继续迭代直至算法收敛。但在通常使用中,由于现在的常用方法是从多种分布规律中选取极适用的,通常这个选取的流程是经常耗费用时的,所以在通常使用中是经常较高效的。蒙特卡罗(MonteCarlo)方法又称随机抽样或统计模拟方法，泛指所有基于统计采样开展数值核算的方法。在第二次世界大战期间，美国参与曼哈顿计划的几位科学家StanislawUlam，JohnVonNeumann和N．Metropolis等将这种方法用于解决原子弹研制中的一定的核心问题。后来N．Metropolis用驰名世界的赌城－摩纳哥的MonteCarlo一来命名这种方法，为它蒙上了一层神秘色彩。随着现代核算机技术的飞速发展，蒙特卡罗方法已经在统计物理、经济学、社会学甚至气象学等方面的科学研究中发挥了关键的作用，将蒙特卡罗方法用于仿真即为蒙特卡罗仿真。蒙特卡罗方法适用于两类问题，第一类是本身就具有随机性的问题，第二类是能够转化为概率模型开展求解的确定性问题。分层抽样方法分层抽样法，也叫类型抽样法。就是将总体单位按这种特征特点分成若干类型或层，并且在类型或层中随机抽取样本单位。分层抽样的特点是：由于经过划类分层，增大了各类型中单位间的共同性，容易抽出具有代表性的调查样本。这种方法适用于总体前提复杂，各单位之间差异较大，单位较多的前提。分层抽样的具体程序是：把总体各单位分成两个或两个以上的相互独立的完全的组，从两个或两个以上的组中开展简单随机抽样，样本相互独立。总体各单位按主要标志加以分组，分组的标志与关心的总体特点相关。第三章故障样本分配方法综述方法的综合性叙述现有故障样本分配中如果分析局限因素，势必会造成分配结论不准确，影响测试性验证评估的精度。在能够获得较多数据的前提下，我们能够综合分析各主要因素的加权分配方法。故障样本分配的主要影响因素包括故障率、故障程度、故障修复用时与测试费用。这种中故障率是开展故障样本分配的一定的关键影响因素，故障率较高的组成部分理应分配较多的故障样本，这种影响系数用Ｌλ表示。故障影响是指特定个系统组成部分发生故障后对这种它约束组成部分或系统的影响程度，故障影响严重的部分理应分配较多的故障样本，这种影响系数用LF表示。平均故障修复用时与故障样本分配量成反比，MTTR小的组成部分，应分配较多的故障样本，这种影响系数用LM表示。测试费用越少的组成部分分配的故障分析数量越多，这种影响系数用LC表示。故障样本综合加权分配算法故障样本综合加权分配方法要求研究多种影响故障样本分配的系统组成部分特性，依据有关工程研究数据或专家系统，确定各个影响因素对系统组成部分的影响系数和加权系数，并且按照有关数学模型核算出各组成部分的分配值。如下式所示。式中Ci为第ｉ个组成部分的故障样本分配的相对权重；Li为第i个组成部分的总的影响系数；ω为各个影响因素的权值，依据各影响因素的关键性确定，各影响因素权值之和等于1。式(1)中能够看出，要开展故障样本的分配，必须要知道各个影响因素的影响系数和权值，下面就利用一定的方法对这种开展确定。一般来说，故障样本分配的影响因素的确认方法包括以下几个方面：（1）故障率影响系数Ｌλ的确定第一是确认故障率影响系数Ｌλ。用各组成部分的故障率λｉ来表示，第二是对基于Gamma分布规律的故障率测试。对于寿命服从指数分布规律的系数，通常取Gamma分布规律作为故障率的分布规律，如下式所示：故障率先验信息往往由产品稳定性研究研究专家获得，专家对故障率的规律性理解能够准确判断故障率的级别。下面经过Gamma分布规律不等分位数的方法求解Gamma分布规律超指数a，b。第一依据研制阶段产品试运行数据，并且结合产品研制稳定性专家经验核算出故障率的量级Ｋ，以及故障率取极限极小值LL和极限极大值UL对应的置信度C1和C2；并且由下式解出Gamma分布规律对应的分位数。求解Gamma分布规律均值就能够作为产品测试性验证试验中故障样本分配用故障率的点测试值，即（2）故障影响系数LF的确定用组成部分的故障模式严格度测评值之和Fi来表示，故障影响系数LF，用下式确定：LF表示第ｉ个组成部分的所有故障模式严格度测评结果的加权值。基于梯形模糊数的故障模式严格度研究。故障模式严格度研究具有一定的主观性和不确定性，针对这个问题，能够运用模糊语言的形式对故障模式严格度加以判定。在故障模式严格度级别划分的基础上，对每个级别定义了一定的梯形模糊数，如表１所示。表１严格度分类准则和梯形模糊数测试性验证试验中故障样本分配问题，研究了故障样本分配的影响因素，指出了故障样本分配的综合加权方法。经过在特定系统测试性验证试验中的应用表明，这种方法分析因素更加全面，与基于故障率的按比例分层抽样分配方法相对比，故障样本分配结论更加准确，测试性验证评估结论更加接近系统测试性研究的准确水平，更具有工程应用价值。在开展故障样本的抽样选取的时候,使用的故障率数据不准确是造成通常测试性指标值偏较低的一定的因素。故障率数据一般均是经过稳定性预计核算出的,传统的稳定性预计均很难给出令人满意的预测结论。据统计,预测值与通常值的相对误差较高达百分之几十到百分之几千不等。故障样本的分配与抽样以试验产品的复杂性、稳定性为基础。第一研究试验产品构成层次和故障率,按故障相对发生频率把确定的分析数量n分配给产品各组成部分。并且用相同方法再把组成部分的分析数量ni分配给这种组成部分。如下所示:式中:Cpi为第i个部分的故障相对发生频率;Qi为第i个部分的数量;λi为第i个部分的故障率;Ti为第i个部分的操作用时系数,等于这种部分操作用时与全程操作用时之比。由式(1)能够看出,在开展测试性验证试验样本分配的时候,故障率是一定的核心的指数。在传统方法中,使用的故障率数据是来自稳定性预计相关资料。（2）故障率定义及这种Gamma分布规律拟合设有G个产品,从时刻0开始操作,到时刻t时产品的失效数为Q(t),而到时刻t+Δt时产品的失效数为Qt+Δt,即在t,t+Δt用时区间内有ΔG(t)=Qt+Δt-Q(t)个产品故障,当G足够大,Δt足够小时,产品在用时区间t,t+Δt内的故障率为由式能够看出,故障率是一批产品所具有的一定的特点,由于故障发生是一定的随机流程,因此,相同工程生产的相同产品的故障率是随机变量,即服从特定分布规律,存在一定的真值。在开展测试性验证试验的时候,假设还没有稳定性验证试验数据能够利用,依据相似产品的一些历史数据和工程经验能够知道故障率的量级。理论上,故障率λ的取值范围为[0,+∞),然而对于一定的具体的系统或元件,这种故障率主要集中在特定很小的区域内,例如当产品的故障率为5级时,这种取值主要集中在[10-6,10-5]这一区间内。Gamma分布规律有两个指数a和b,针对a和b的不等值,Gamma数学模型呈现不等的形状,这种当1<a<2时,具有与故障率λ的通常取值经常吻合的特点,现将这种引入本研究中作为故障率λ的分布规律数学模型,这种概率密度数学模型为：在故障率为K级的产品中,可取LL和UL为这种级故障率的极小和极大值,即取LL=10-(K+1),UL=10-K;p1,p2则可依据产品的历史试验数据确定,也能够由有关专家依据产品研究、生产条件、质量控制前提确定。特征的故障样本分配方法现在,在开展测试性验证试验操作时,使用方通常关注产品的故障检测/隔离率,而如果试验产品的故障检测/隔离率达到要求,则产品便可经过研究时对故障率较高，文章在研究测试性验证试验故障样本分配方法时,分析到由于被测对象约定层次上不等产品的稳定性要求不等,导致产品不仅故障率不等,而且故障发生后的危害度、严格度、扩散度、被检测难度也不等.基于上述研究,文章定义被测对象的故障特征包括5个指数,具体如图1所示.图1故障特征模型2基于故障特征的样本分配方法基于故障特征的测试性验证试验样本分配方法第一依据故障特征模型建立故障特征值核算模型,并且依据故障特征值核算模型来核算各个故障模式的特征值,极后按故障模式特征值比例大小将故障样本分配给约定层次上的产品。依据故障模式特征包括的5指数,定义故障模式特征值核算模型为式中:A为故障模式的特征值;FProbability为故障模式发生的概率,可由产品的稳定性研究获得;FCriticality为故障模式的危害度,依据故障模式、影响及危害性研究指南中关于产品故障模式危害度Cmf的定量研究方法可表示为：式中:j=1,2,…,N,N为产品故障模式总数;αj为产品故障模式频数比,可经过统计、试验、预测等方定层次”出现特定种严格度级别的条件概率,β的由研究人员依据产品的故障模式确定;λp为被研究产品在任务阶段内的故障率;tj为产品任务阶段操作用时.FSeverity为故障模式的严格度,经过模糊集={正常,轻微,中度,严重,致命}来表示,这种测评标准如表2所示，依据故障模式被检测的难度概率参考范围确定这种测评级别,这种测评标准如表3所示.表2故障模式的严格度测评级别表表3故障模式的被检测难度测评级别表2.2故障样本分配基于故障特征的样本分配方法,第一依据被测对象的组成结构,按组成产品故障特征值的相对比例将确定的故障分析数量n分配给被测对象的各产品,具体分配方法如式(3)所示,即式中:ni为第i个产品分配到的分析数量;Cpi为第i个产品故障模式的特征值相对比例;Qi为第i个产品的数量;Ti为第i个产品的操作用时系数.并且经过相同的方法将各产品的分析数量ni分配给各相应的故障模式,为式中:nij为第i个产品的第j个故障模式分配的分析数量;Aij为第i个产品的第j个故障模式特征值;Cpi为第i个产品的第j个故障模式特征值的相对比值;k为第i个产品具有的故障模式数第四章结合试验开展数据验证（1）案例说明为了说明文章所提方法的正确性,以特定稳定跟踪平台为对象开展故障样本分配方法的研究。稳定跟踪平台由于能隔离载体(战车、导弹、飞机、舰船)的运动,对目标开展自动跟踪,因此在现代武模块系统中核算出了广泛的应用。稳定跟踪平台由9车间可更换部分(SRU)组成。（2）故障率确定运动控制模块的故障率级别为5级,用Gamma分布规律来拟合运动控制模块故障率的概率密度数学模型,由专家给出的Gamma分布规律的两个分位点分别为p1=0.10,p2=0.90,经过解积分方程组能够得Gamma分布规律中的两个超指数分别为a=1.5741,b=323764。用于舍取抽样的Gamma分布规律示意图如下所示,这种中A=10-6,B=10表4基于不等故障率数据的故障样本分配结论对比（3）故障样本分配依据系统的SRU个数来开展分层,这种稳定跟踪平台划分为9层,接下来按故障率开展故障样本的分配。表1给出了基于稳定性预计核算出的故障率数据和基于文章核算出的故障率数据开展故障样本分配方法的对比。后者分析了通常故障数据并且同MonteCarlo仿真方法相结合,核算出的结论更可信,因此能够推断,以此故障率数据开展故障样本的分配,核算出的测试性验证试验结论更接近测试性研究指标的真值。由此可见，依据这种故障率数据开展故障样本的分配,保证了测试性验证试验结论的可信性。特征的故障样本分配方法以特定产品控制组件中的二次电源系统为研究对象,对这种开展模块、电容模块、电阻模块、电源模块和电模块连接等组成元件.。表5二次电源故障特征研究表表6故障样本分配方法结论比对表依据试验方法确定分析数量为50,取tj,Qj,Tj为1.依据基于多信号流图的故障传播原理,二次电源产品故障模式的扩算度为:滤波模块为4,电容模块为2,电阻模块为3,电源模块为5,电模块连接为1.由于产品电容模块、电阻模块和电模块连接的故障特征值较小,分配不到1个故障样本,分析到每个故障模式至少要分配到1个样本,因此增加6个故障样本,增加后的样本总量为56.从表4分配结论能够看出,3种分配方法给予电阻模块、电容模块的分配分析数量特征的样本分配方法相比于基于故障率的样本分配方法,滤波模块的样本分配量减少了3个,电源模块的样本配量增加了3个;相比于基于危害度的故障样本分配方法,滤波模块的样本分配量增加了2个,电源模块和电模块连接各减少1个。针对现有测试性验证试验故障样本分配方法不准确而导致试验结论不精确的现状,文章指出了基于故障特征的测试性验证试验样本分配方法.这种方法综合分析了故障模式的故障率、危害度、严格度、扩散度和被检测难度等特征因素,经过建立故障特征模型和故障特征值核算模型核算出故障模式的特征值,并且按特征值比例完成故障样本分配.极后经过案例应用证明方法的准确性和可行性。第五章总结与展望分层抽样由于能减小测试的方差,并且基于故障率的抽样是一种典型抽样,所抽取的故障极能代表系统通常的故障前提。现有的国内外相关标均运用基于故障率或故障特征技术开展故障样本分配，并且依据产品的结构层次及故障率大小，按比例把确定的故障分析数量分配给产品的各组成部分，这是一种典型的分配技术。基于单因子故障样本分配方法分析因素对比局限，未考虑了这种它因素对故障样本分配的影响，在样本总量确定的前提下，将造成分析数量分配的不尽准确，极终导致测试性验证评估结论不精确。针对以上问题，文章指出了运用故障率和故障特征综合加权分配方法，核算出通常系统中的故障率数据,这正满足故障率是一定的随机变量的特性。依据这种故障率数据开展故障样本的分配,保证了测试性验证试验结论的可信性。并且基于故障率的故障样本分配方法和基于故障特征的故障样本分配方法等能够对影响因素的系数和权重开展确定，并且能够显著提升测试性验证试验中故障样本分配方法的有效性。参考文献研究研究与验证[M].北京:北京航空航天大学出版社,2021.[2]DepartmentofDefense.MIL-STD-471AMaintainabilityverification/demonstration/evaluation[S].U.S.GovernmentPrintingOffice,1973.[3]石君友,田仲.机内测试定量要求的现场试验验证方法研究[J].航空学报,2021,27(5):883-887.[4]田仲.测试性验证方法研究[J].航空学报,1995,16(S1):65-70.[5]徐忠伟,周玉芬,较高方法的精确算法[J].空军工程大学学报(自然科学版),2021,11(1):76-78.[6]徐萍,康锐.分析FDR的测试性测定试验及这种相关方法[J].北京航空航天大学学报,2021,33(3):357-360.产品测试性验证机应用研究[J].核算机测量与控制,2021,19(8):1943-1947.[8]褚福嘉,彭志科,冯志鹏,等.机械故障诊断中的现代信号处理方法[M].北京:科学出版社,2021.[9]王晓冬,何正嘉,刘艳阳.多小波自适应构造方法及滚动轴承复合故障诊断研究[J].振动工程学报,2021,23(4):438-444.方法[J].航空学报,2021,30(9):1661-1665.方法[J].探测与控制学报,2021,33(2):55-59.[12]GJB/Z1391-2021故障模式、影响及危害性研究指南[S].北京:中国标准出版社,2021.[13]较高鑫宇,刘冠军,邱静,等.基于模糊概率多信号流图的故障转播模型研究[J].测试技术学报,2021,23(4):354-357.分布规律下失效率的Bayes验证试验方法[J].机械工程学报,2021,41(12):118-121.[15]卫军胡.蒙特卡罗方法在系统工程中的应用[M].西安:西安交通大学出版社,2021.[16]阎长顺,李一军.卫星成本预测的蒙特卡洛优化模型研究[J].宇航学报,2021,28(4):1039-1043.［17］石君友，康锐．基于通用充分性准则的测试性试验方法研究［J］．航空学报，2021,30(9):1661-1665.［18］常春贺，杨江平，王杰．雷达产品测试性验证及应用研究［J］．核算机测量与控制，2021,11(1):76-78.［19］徐萍，康锐分析的测试性测定试验及这种相关方法［J］．北京航空航天大学学报，2021,33(3):357-360.［20］石君友,田仲．测试性研究研究与验证［M］．北京：国防工业出版社，2021［21］蒋英杰，门志强，谢红卫．基于混合伽玛分布规律的稳定性评估方法［J］．核算技术与自动化，2021,16(S1):65-70.［22］张守玉，封伟书．基于随机加权法的产品平均维修用时验证研究［J］．产品指挥技术学院学报，2021,23(4):154-157.［23］陈旦，李光升，黄鑫，等．基于费用划分的测试复用问题研究［J］．核算机测量与控制，2021,23(4):354-357.致谢时光飞逝，四年的大学生活即将结束，在这四年的学习和生活中，感谢每一位教过我的老师，是他们教会我许多知识，这对我今后的学习、操作和生活均将有产生关键影响。特别感谢我的导师，文章是在他的悉心指导下完成的，无论是数据收集、处理，还是正文的写作和修改上均给予我引导和帮助，老师严谨的学术态度不断感染和激励着我，让我的论文的写作充满动力，在此谨向程、老师致以诚挚的感谢和崇较高的敬意。并且我要感谢室友和各位同学们平日来的帮助和照顾，让我的大学生活过得快乐又充实。还要感谢我的亲人们对我无私关怀和不懈支持。总之，大学能顺利毕业均要多谢谢大家！

高考语文试卷一、语言文字运用（15分）1．在下面一段话的空缺处依次填入词语，最恰当的一组是（3分）提到桃花源，许多人会联想到瓦尔登湖。真实的瓦尔登湖，早已成为▲的观光胜地，梭罗的小木屋前也经常聚集着▲的游客，不复有隐居之地的气息。然而虚构的桃花源一直就在我们的心中，哪怕▲在人潮汹涌的现代城市，也可以获得心灵的宁静。A．名闻遐迩闻风而至杂居 B．名噪一时闻风而至栖居C．名噪一时纷至沓来杂居 D．名闻遐迩纷至沓来栖居2．在下面一段文字横线处填入语句，衔接最恰当的一项是（3分）在南方，芭蕉栽植容易，几乎四季常青。▲至于月映蕉影、雪压残叶，那更是诗人画家所向往的了。①它覆盖面积大，吸收热量大，叶子湿度大。②古人在走廊或书房边种上芭蕉，称为蕉廊、蕉房，饶有诗意。③因此蕉阴之下，是最舒适的小坐闲谈之处。④在旁边配上几竿竹，点上一块石，真像一幅元人的小景。⑤在夏日是清凉世界，在秋天是分绿上窗。⑥小雨乍到，点滴醒人；斜阳初过，青翠照眼。A．①③②④⑥⑤ B．①④②③⑥⑤C．②①④③⑤⑥ D．②③④①⑤⑥3．下列诗句与“悯农馆”里展示的劳动场景，对应全部正确的一项是（3分）①笑歌声里轻雷动，一夜连枷响到明②种密移疏绿毯平，行间清浅縠纹生③分畴翠浪走云阵，刺水绿针抽稻芽④阴阴阡陌桑麻暗，轧轧房栊机杼鸣A．①织布②插秧③车水④打稻 B．①织布②车水③插秧④打稻C．①打稻②插秧③车水④织布D．①打稻②车水③插秧④织布4．阅读下图，对VR（即“虚拟现实”）技术的解说不正确的是一项是（3分）A．VR技术能提供三个维度的体验：知觉体验、行为体验和精神体验。 B．现有的VR技术在精神体验上发展较快，而在知觉体验上发展较慢。C．VR技术的未来方向是知觉体验、行为体验和精神体验的均衡发展。D．期许的VR体验将极大提高行为体验的自由度和精神体验的满意度。二、文言文阅读（20分）阅读下面的文言文，完成5—8题。临川汤先生传邹迪光先生名显祖，字义仍，别号若士。豫章之临川人。生而颖异不群。体玉立，眉目朗秀。见者啧啧曰：“汤氏宁馨儿。”五岁能属对。试之即应，又试之又应，立课数对无难色。十三岁，就督学公试，补邑弟子员。每试必雄其曹偶。庚午举于乡，年犹弱冠耳。见者益复啧啧曰：“此儿汗血，可致千里，非仅仅蹀躞康庄也者。”丁丑会试，江陵公①属其私人啖以巍甲而不应。曰：“吾不敢从处女子失身也。”公虽一老孝廉乎，而名益鹊起，海内之人益以得望见汤先生为幸。至癸未举进士，而江陵物故矣。诸所为附薰炙者，骎且澌没矣。公乃自叹曰：“假令予以依附起，不以依附败乎？”而时相蒲州、苏州两公，其子皆中进士，皆公同门友也。意欲要之入幕，酬以馆选，而公率不应，亦如其所以拒江陵时者。以乐留都山川，乞得南太常博士。至则闭门距跃，绝不怀半刺津上。掷书万卷，作蠹鱼其中。每至丙夜，声琅琅不辍。家人笑之：“老博士何以书为？”曰：“吾读吾书，不问博士与不博士也。”寻以博士转南祠部郎。部虽无所事事，而公奉职毖慎，谓两政府进私人而塞言者路，抗疏论之，谪粤之徐闻尉。居久之，转遂昌令。又以矿税事多所蹠戾②，计偕之日，便向吏部堂告归。虽主爵留之，典选留之，御史大夫留之，而公浩然长往，神武之冠竟不可挽矣。居家，中丞惠文，郡国守令以下，干旄往往充斥巷左，而多不延接。即有时事，非公愤不及齿颊。人劝之请托，曰：“吾不能以面皮口舌博钱刀，为所不知后人计。”指床上书示之：“有此不贫矣。”公于书无所不读，而尤攻《文选》一书，到掩卷而诵，不讹只字。于诗若文无所不比拟，而尤精西京六朝青莲少陵氏。公又以其绪余为传奇，若《紫箫》、《还魂》诸剧，实驾元人而上。每谱一曲，令小史当歌，而自为之和，声振寥廓。识者谓神仙中人云。公与予约游具区灵岩虎丘诸山川，而不能办三月粮，逡巡中辍。然不自言贫，人亦不尽知公贫。公非自信其心者耶？予虽为之执鞭，所忻慕焉。（选自《汤显祖诗文集》附录，有删节）[注]①江陵公：指时相张居正，其为江陵人。②蹠戾：乖舛，谬误。5．对下列加点词的解释，不正确的一项是（3分）A．每试必雄其曹偶 雄：称雄B．酬以馆选 酬：应酬C．以乐留都山川 乐：喜爱D．为所不知后人计 计：考虑6．下列对原文有关内容的概括和分析，不正确的一项是（3分）A．汤显祖持身端洁，拒绝了时相张居正的利诱，海内士人都以结识他为荣幸。B．因为上书批评当权者徇私情、塞言路，汤显祖被贬官至广东，做了徐闻尉。C．汤显祖辞官回家后，当地官员争相与他交往，而汤显祖不为私事开口求人。D．汤显祖与邹迪光相约三月份到江南一带游玩，但没准备好粮食，因而作罢。7．把文中画线的句子翻译成现代汉语。（10分）（1）见者益复啧啧曰：“此儿汗血，可致千里，非仅仅蹀躞康庄也者。”（2）然不自言贫，人亦不尽知公贫。公非自信其心者耶？予虽为之执鞭，所忻慕焉。8．请简要概括汤显祖读书为文的特点。（4分）三、古诗词鉴赏（11分）阅读下面这首唐诗，完成9—10题。学诸进士作精卫衔石填海韩愈鸟有偿冤者，终年抱寸诚。口衔山石细，心望海波平。渺渺功难见，区区命已轻。人皆讥造次，我独赏专精。岂计休无日，惟应尽此生。何惭刺客传，不著报雠名。9．本读前六句是怎样运用对比手法勾勒精卫形象的？请简要分析。(6分)10．诗歌后六句表达了作者什么样的人生态度？（5分）四、名句名篇默写（8分）11．补写出下列名句名篇中的空缺部分。（1）名余曰正则兮，__________________。（屈原《离骚》）（2）__________________，善假于物也。（荀子《劝学》）（3）艰难苦恨繁霜鬓，__________________。（杜甫《登高》）（4）树林阴翳，__________________，游人去而禽鸟乐也。（欧阳修《醉翁亭记》）（5）__________________，抱明月而长终。（苏轼《赤壁赋》）（6）浩荡离愁白日斜，__________________。（龚自珍《己亥杂诗》）（7）道之以德，__________________，有耻且格。（《论语·为政》）（8）盖文章，经国之大业，__________________。（曹丕《典论·论文》）五、现代文阅读（一）（15分）阅读下面的作品，完成12~14题。表妹林斤澜矮凳桥街背后是溪滩，那滩上铺满了大的碎石，开阔到叫人觉着是不毛之地。幸好有一条溪，时宽时窄，自由自在穿过石头滩，带来水草野树，带来生命的欢喜。滩上走过来两个女人，一前一后，前边的挎着个竹篮子，简直有摇篮般大，里面是衣服，很有点分量，一路拱着腰身，支撑着篮底。后边的女人空着两手，几次伸手前来帮忙，前边的不让。前边的女人看来四十往里，后边的四十以外。前边的女人不走现成的小路，从石头滩上斜插过去，走到一个石头圈起来的水潭边，把竹篮里的东西一下子控在水里，全身轻松了，透出来一口长气，望着后边的。后边的走不惯石头滩，盯着脚下，挑着下脚的地方。前边的说：“这里比屋里清静，出来走走，说说话……再呢，我要把这些东西洗出来，也就不客气了。”说着就蹲下来，抓过一团按在早铺平好了的石板上，拿起棒槌捶打起来，真是擦把汗的工夫也节约了。看起来后边的是客人，转着身于看这个新鲜的地方，有一句没一句地应着：“水倒是清的，碧清的……树也阴凉……石头要是走惯了，也好走……”“不好走，一到下雨天你走走看，只怕担断了脚筋。哪有你们城里的马路好走。”“下雨天也洗衣服?”“一下天呢，二十天呢。就是三十天不洗也不行。嗐，现在一天是一天的事情，真是日日清，月月结。”客人随即称赞：“你真能干，三表妹，没想到你有这么大本事，天天洗这么多。”主人微微笑着，手里捶捶打打，嘴里喜喜欢欢的：事情多着呢。只有晚上吃顿热的，别的两顿都是马马虎虎。本来还要带子，现在托给人家。不过洗完衣服，还要踏缝纫机。”客人其实是个做活的能手，又做饭又带孩子又洗衣服这样的日子都过过。现在做客人看着人家做活，两只手就不知道放在哪里好。把左手搭在树杈上，右手背在背后，都要用点力才在那里闲得住。不觉感慨起来：“也难为你，也亏得是你，想想你在家里的时候，比我还自在呢。”主人放下棒槌，两手一刻不停地揉搓起来：“做做也就习惯了。不过，真的，做惯了空起两只手来，反倒没有地方好放。乡下地方，又没有什么好玩的，不比城里。”客人心里有些矛盾，就学点见过世面的派头，给人家看，也压压自己的烦恼：“说的是，”右手更加用力贴在后腰上，“空着两只手不也没地方放嘛。城里好玩是好玩，谁还成天地玩呢。城里住长久了，一下乡，空气真就好，这个新鲜空气，千金难买。”单夸空气，好比一个姑娘没有什么好夸的，单夸她的头发。主人插嘴问道：“你那里工资好好吧？”提起工资，客人是有优越感的，却偏偏埋怨道：“饿不死吃不饱就是了，连奖金带零碎也有七八十块。”“那是做多做少照样拿呀！”“还吃着大锅饭。”“不做不做也拿六七十吧？”“铁饭碗！”客人差不多叫出来，她得意。主人不住手地揉搓，也微微笑着。客人倒打起“抱不平”来：“你好脾气，要是我，气也气死了，做多做少什么也不拿。”“大表姐，我们也搞承包了。我们家庭妇女洗衣店，给旅店洗床单，给工厂洗工作服都洗不过来。”“那一个月能拿多少呢？”客人问得急点。主人不忙正面回答，笑道：“还要苦干个把月，洗衣机买是买来了，还没有安装。等安装好了，有时间多踏点缝纫机，还可以翻一番呢！”“翻一番是多少？”客人急得不知道转弯。主人停止揉搓，去抓棒槌，这功夫，伸了伸两个手指头。客人的脑筋飞快转动：这两个手指头当然不会是二十，那么是二百……听着都吓得心跳，那顶哪一级干部了？厂长？……回过头来说道：“还是你们不封顶好，多劳多得嘛。”“不过也不保底呀，不要打算懒懒散散混日子。”客人两步扑过来，蹲下来抓过一堆衣服，主人不让，客人已经揉搓起来了，一边说：“懒懒散散，两只手一懒，骨头都要散……乡下地方比城里好，空气第一新鲜，水也碧清……三表妹，等你大侄女中学一毕业，叫她顶替我上班，我就退下来……我到乡下来享几年福，你看怎么样？”（选自《十月》1984年第6期，有删改）12．下列对小说相关内容和艺术特色的赏析，不正确的一项是？A．小说开头的景物描写，以自由流动的溪水所带来的“水草野树”以级“生命的欢喜”，暗示着农村的新气象。B．小说中“一路拱着腰身”等动作描写，以及“真是日日清，月月结”等语言描写，为下文表妹承包洗衣服这件事做了铺垫。C．表姐两次提到乡下空气“新鲜”，第一次是出于客套，第二次提到时，表姐对农村的好已有了更多体会。D．表妹说的“不要打算懒懒散散混日子”，既表达了自己对生活的态度，也流露出对自己得不到休息的些许不满。13．请简要分析表姐这一人物形象。（6分）14．小说刻画了两个人物，作者以“表妹”为题，表达了哪些思想感情？（6分）六、现代文阅读（二）（12分）阅读下面的作品，完成15~17题。书家和善书者沈尹默“古之善书者，往往不知笔法。”前人是这样说过。就写字的初期来说，这句话，是可以理解的，正同音韵一样，四声清浊，是不能为晋宋以前的文人所熟悉的，他们作文，只求口吻调利而已。笔法不是某一个人凭空创造出来的，而是由写字的人们逐渐地在写字的点画过程中，发现了它，因而很好地去认真利用它，彼此传授，成为一定必守的规律。由此可知，书家和非书家的区别，在初期是不会有的。写字发展到相当兴盛之后（尤其到唐代），爱好写字的人们，一天比一天多了起来，就产生出一批好奇立异、相信自己、不大愿意守法的人，各人使用各人的手法，各人创立各人所愿意的规则。凡是人为的规则，它本身与实际必然不能十分相切合，因而它是空洞的、缺少生命力的，因而也就不会具有普遍的、永久的活动性，因而也就不可能使人人都满意地沿用着它而发生效力。在这里，自然而然地便有书家和非书家的分别了。有天分、有休养的人们，往往依他自己的手法，也可能写出一笔可看的字，但是详细监察一下它的点画，有时与笔法偶然暗合，有时则不然，尤其是不能各种皆工。既是这样，我们自然无法以书家看待他们，至多只能称之为善书者。讲到书家，那就得精通八法，无论是端楷，或者是行草，他的点画使转，处处皆须合法，不能四号苟且从事，你只要看一看二王、欧、虞、褚、颜诸家遗留下来的成绩，就可以明白的。如果拿书和画来相比着看，书家的书，就好比精通六法的画师的画；善书者的书，就好比文人的写意画，也有它的风致可爱处，但不能学，只能参观，以博其趣。其实这也是写字发展过程中，不可避免的现象。六朝及唐人写经，风格虽不甚高，但是点画不失法度，它自成为一种经生体，比之后代善书者的字体，要严谨得多。宋代的苏东坡，大家都承认他是个书家，但他因天分过高，放任不羁，执笔单钩，已为当时所非议。他自己曾经说过：“我书意造本无法。”黄山谷也尝说他“往往有意到笔不到处”。就这一点来看，他又是一个道地的不拘拘于法度的善书的典型人物，因而成为后来学书人不须要讲究笔法的借口。我们要知道，没有过人的天分，就想从东坡的意造入手，那是毫无成就可期的。我尝看见东坡画的枯树竹石横幅，十分外行，但极有天趣，米元章在后边题了一首诗，颇有相互发挥之妙。这为文人大开了一个方便之门，也因此把守法度的好习惯破坏无遗。自元以来，书画都江河日下，到了明清两代，可看的书画就越来越少了。一个人一味地从心所欲做事，本来是一事无成的。但是若能做到从心所欲不逾矩（自然不是意造的矩）的程度，那却是最高的进境。写字的人，也需要做到这样。（有删改）15．根据原文内容，下列说法不正确的一项是（3分）A．善书而不知笔法，这一现象出现在写字初期，当时笔法还未被充分发现和利用。B．唐代爱好写字的人渐多，有一批人好奇立异，自创规则，经生体就是这么产生的。C．二王、欧、虞、褚、颜诸家都是严格遵守笔法的典型，他们都属于书家的行列。D．元明清三代，书画创作每况愈下，优秀作品越来越少，与守法度的习惯被破坏有关。16．下列关于原文内容的理解和分析，不正确的一项是（3分）A．在写字过程中，那些与实际不能完全切合的人为的规则，不具有普遍的永久的活动性，因而不能称之为笔法。B．书与画相似，书家之书正如画师之画，谨严而不失法度，而善书者之书正如文人的写意，别有风致。C．苏东坡天分高，修养深，意造的书画自有天然之趣，但率先破法，放任不羁，成为后世不守法度的借口。D．一味从心所欲做事是不可取的，但写字的人如能做到“从心所欲不逾矩”，却能达到最高的境界。17．书家和善书者的区别体现在哪些方面？请简要概括。（6分）七、现代文阅读（三）（12分）阅读下面的作品，完成18~20题。天津的开合桥茅以升开合桥就是可开可合的桥，合时桥上走车，开时桥下行船，一开一合，水陆两便，是一种很经济的桥梁结构。但在我国，这种桥造得很少，直到现在，几乎全国的开合桥都集中在天津，这不能不算是天津的一种“特产”。南运河上有金华桥，于牙河上有西河桥，海河上有全钢桥、全汤桥、解放桥。这些都是开合桥。为什么天津有这样多的开合桥呢？对陆上交通说，过河有桥，当然是再好没有了。但是河上要行船，有了桥，不但航道受限制，而且船有一定高度，如果桥的高度不变，水涨船高，就可能过不了桥。要保证船能过桥，就要在桥下预留一个最小限度的空间高度，虽在大水时期，仍然能让最高的船通行无阻。这个最小限度的空间高度，名为“净空”，要等于河上航行的船的可能最大高度。根据河流在洪水时期的水位，加上净空，就定出桥面高出两岸的高度。如果河水涨落差距特别大，如同天津的河流一样，那么，这桥面的高度就很惊人了。桥面一高，就要在桥面和地面之间造一座有坡度的“引桥”，引桥不仅增加了桥梁的造价，而且对两旁的房屋建筑非常不利。这在城市规划上成了不易解决的问题。这便是水陆文通之同的一个矛盾。为了陆上交通，就要有正桥过河，而正桥就妨碍了水上交通；为了水上交通，就要有两岸的引桥，而引桥又妨碍了陆上交通，因为上引桥的车辆有的是要绕道而行的，而引桥两旁的房屋也是不易相互往来的。在都市里，除非长度有限，影响不大的以外，引桥总是一种障碍物，应当设法消除。开合桥就是消除引桥的一种桥梁结构。天津开河桥多，就是这个原因。开合桥的种类很多，一种是“平旋桥”，把两孔桥联在一起，在两孔之间的桥墩上，安装机器，使这两孔桥围绕这桥墩在水面上旋转九十度，与桥的原来位置垂直，让出两孔航道，上下无阻地好过船。一种“升降桥”，在一孔桥的两边桥墩上，各立塔架，安装机器，使这一孔桥能在塔架间升降，就像电梯一样，桥孔升高时，下面就可以过船了。一种是“吊旋桥”，把一孔桥分为两叶，每叶以桥墩支座为中心，用机器转动，使其临空一头，逐渐吊起，高离水面，这样两叶同时展开，就可让出中间通道，以便行船。一是“推移桥”把一孔桥用机器沿着水平面拖动，好像拉抽屉是一样，以使让出河道行船。开合桥桥面不必高出地面，不用引桥，但开时不能走车，合时不能通船，水陆交通不可同时进行。特别是，桥在开合的过程中，既非全开，又非全合，于是在这一段时间里，水陆都不能通行，这在运输繁忙的都市，如何能容许呢？因此，在桥梁史上，开合桥虽曾风行一时，但在近数十年来，就日益减少了。那么，开合桥怎样才能更好地服务呢？应当说，有几种改进的可能：一是将桥身减轻，改用新材料，使它容易开动；二是强化桥上的机器，提高效率，大大缩减开桥合桥的时间；三是利用电子仪器，使桥的开合自动化，以期达到每次开桥时间不超过3分钟，如同十字道口的错车时间一样。这些都不是幻想，也许在不久的将来就会实现。（有删改）18．下列对文中“引桥”的理解，不正确的一项（3分）A．引桥是建造在河的两岸有一定坡度的桥，其作用是引导车辆驶上正桥。B．在设计引桥时，需要综合考虑空间高度、桥梁造价、城市规划等因素。C．引桥方便了水上交通，但会妨碍陆上交通，因为上引桥的车辆必须绕道。D．在都市里，长度过长、影响太大的引桥是一种障碍物，应该设法消除。19．下列对原文内容的概括和分析，不正确的一项是（3分）A．开合桥成为天津的“特产”，与天津河流水位涨落差距特别大密切相关。B．建桥时，正桥桥面高出两岸的高度等于河流平时的水位加上桥的净空。C．除平旋桥之外，升降桥、吊旋桥、推移桥这三种都属于一孔桥。D．改进开合桥的关键是尽可能缩减桥的开合时间，提高通行效率。20．请结合全文，概括开合桥的优缺点。（6分）八、作文（70分）21．根据以下材料，选取角度，自拟题目，写一篇不少于800字的文章；除诗歌外，文体自选。物各有性，水至淡，盐得味。水加水还是水，盐加盐还是盐。酸甜苦辣咸，五味调和，共存相生，百味纷呈。物如此，事犹是，人亦然。语文Ⅱ（附加题）一、阅读材料，完成22～24题。（10分）题自书杜拾遗诗后徐渭余读书卧龙山之巅，每于风雨晦暝时，辄呼杜甫。嗟乎，唐以诗赋取士，如李杜者不得举进士；元以曲取士，而迄今啧啧于人口如王实甫者，终不得进士之举。然青莲以清平调三绝宠遇明皇实甫见知于花拖而荣耀当世彼拾遗者一见而辄阻仅博得早朝诗几首而已余俱悲歌慷慨苦不胜