基于Bayes方法的航天继电器可靠性试验研究

摘要

航天继电器价格昂贵,可靠性要求高。可靠性试验是航天继电器可靠性工作的重要组成部分,是保证产品可靠性的必要手段。经典的可靠性试验以当前试验信息为分析基础,不使用先验信息。为了得到置信度较高的试验结果,经典的可靠性试验方法需要较大的子样数,试验成本高、试验周期长。航天继电器可靠性试验迫切需要一种小子样的可靠性试验方法。Bayes方法是一种充分利用先验信息,并依据试验数据进行条件分析和推断的方法,能够减少试验子样数,降低试验成本,提高试验效率。因此,研究基于Bayes理论的航天继电器可靠性试验方法具有重要的理论意义和实用价值。本文深入研究了Bayes方法的基本原理,并将Bayes方法应用到航天继电器的可靠性验证试验中,提出了基于SPOT方法的航天继电器可靠性验证试验方案,减少了验证试验方案的子样数。本文采用Bayes方法,利用历史试验数据和工程技术经验所提供的先验信息,设计了电磁继电器失效率等级的初始鉴定和升级鉴定抽样方案,以及失效率等级鉴定的维持抽样方案。与国军标GJB65B-99中的经典鉴定抽样方案比较,本文设计的试验方案减少了试验时间,提高了试验效率。本文提出了基于Bayes理论的航天继电器可靠性试验评价方法。假设可靠性特征量有一个“先验分布”,根据这个先验分布和试验信息导出后验分布。从这个后验分布,可以进行可靠性特征量的Bayes点估计和区间估计。并通过实例说明基于Bayes方法的可靠性评价结果较经典的评价结果精度更高,更有价值。本文设计并编制了基于MATLAB的航天继电器可靠性验证试验设计软件包。提出了该软件包的设计要求,给出软件包的总体框图及软件包实现方法。设计了基于MATLAB的图形用户界面。该软件包能够实现航天继电器可靠性验证试验设计功能。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题的研究目的及意义

1.2 可靠性数据处理方法概述

1.3 Bayes方法的国内外研究现状

1.3.1 Bayes方法的国外研究现状

1.3.2 Bayes方法的国内研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 Bayes方法的基本原理

2.1 引言

2.2 可靠性统计推断所应用的信息及其处理方法

2.2.1 总体信息

2.2.2 样本信息

2.2.3 先验信息及其处理方法

2.3 Bayes方法的基本观点及Bayes公式

2.3.1 Bayes方法的基本观点

2.3.2 Bayes公式

2.4 Bayes方法的评价

2.4.1 Bayes方法的优点

2.4.2 Bayes方法的不足

2.5 本章小结

第3章 基于Bayes方法的继电器可靠性验证试验设计

3.1 引言

3.2 可靠性抽样检查

3.2.1 可靠性抽样检查方案的分类

3.2.2 可靠性抽样检查方案的特性曲线

3.3 序贯后验加权检验方法

3.3.1 决策区的划分

3.3.2 截尾SPOT方案

3.4 电磁继电器失效率等级验证试验方案

3.4.1 经典验证试验方案

3.4.2 失效率λ的先验分布

3.4.3 Bayes验证试验的后验风险

3.4.4 Bayes验证试验方案

3.4.5 试验方案的结果比较

3.5 本章小结

第4章 基于Bayes方法的继电器可靠性评价

4.1 引言

4.2 经典统计推断

4.2.1 经典方法的点估计

4.2.2 经典方法的区间估计

4.3 Bayes统计推断

4.3.1 损失函数与Bayes点估计

4.3.2 Bayes区间估计

4.3.3 Bayes假设检验

4.4 算例分析

4.4.1 求取先验分布

4.4.2 求取后验分布

4.4.3 基于Bayes方法的评价结果

4.4.4 基于经典方法的评价结果

4.4.5 评价结果分析

4.5 本章小结

第5章 基于MATLAB的继电器可靠性验证试验设计软件包

5.1 引言

5.2 软件包的功能

5.3 软件包的实现

5.3.1 软件包的图形用户界面设计

5.3.2 软件包的算法设计

5.4 可靠性验证试验设计软件包简介

5.4.1 软件包初始界面

5.4.2 数据计算和结果显示界面

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢