飞机液压系统结构如图8-4所示,系统的3个余度结构一致,控制信号同时给3个通道指令,3个通道同时工作。当故障诊断系统检测到故障时,余度控制系统自动隔离故障通道并发出报警。
马尔科夫模型所用假设如下:
假设5:假设各通道的故障分布和维修时间分布均服从指数分布,且故障率λ和维修率μ均相等。
假设6:一个时间只有一个通道接受维修。
图8-4 飞机液压系统结构
假设7:不考虑故障隔离系统的故障,各通道故障独立,同一时刻不会有一个以上的通道发生故障。
假设8:故障诊断系统的一次故障覆盖率和二次故障覆盖率相同为c。
假设9:由于故障诊断系统发生虚警时系统并没有故障发生并且可通过设置“复位”装置迅速对虚警产生的通道误切换作出纠正,因此可不考虑系统的虚警率。
机载液压系统马尔科夫状态转移模型如图8-5所示,图中各状态见表8-3。
图8-5 机载液压系统马尔科夫状态转移模型
表8-3 飞机液压系统马尔科夫状态
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如果故障未被检出,故障通道得不到及时的隔离,其将最终导致系统的崩溃,因此当有通道故障未被检出,系统将不可避免地向着崩溃的方向发展,因此可将原系统状态转移简化为如图8-6所示。
图中,各状态描述为:P1表示系统完好,三通道正常;P2表示一个通道故障并隔离,系统正常工作;P3表示二通道故障并被隔离,系统正常工作;P4表示三通道故障并被隔离,系统故障;P5表示有通道故障但未被隔离,系统不可靠。
图8-6 原系统状态转移简化
马尔科夫状态转移矩阵为
得微分方程如下:
系统初始状态为P1,即
P1(0)=1,P2(0)=P3(0)=P4(0)=P5(0)=0 (8-16)
系统可用度为
R(t)=P1(t)+P2(t)+P3(t) (8-17)
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