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针对同类装备构成的集群预防性维修计划问题,综合考虑了装备的使用和维修过程,分析了装备动用与维修计划之间的相互关系,刻画了装备使用和维修的触发机制,提出了一个包含离散事件仿真和粒子群优化算法的混合模型,并描述了模型的结构和数学表示。该模型基于离散事件仿真对给定的预防性维修计划进行评估,并以该评估值为基础利用粒子群演化进行优化,从而通过多次迭代进化可逐步逼近可能的全局优化结果。由于模型中考虑了装备使用过程中的不确定性,并且粒子群优化可从任意初始值开始,因而可用作维修系统效能评估以及维修方案优化的决策工具。
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2008
年
4
月
第
22
卷第
2
期
装甲兵工程学院学报
JOllmal
of
Academy of Armored F orce Engineering
Ap
r. 2008
Vo
l. 22 No.2
文章编号
:1672-1497(2008)02-0050-05
装备集群预防性维修计划的粒子群仿真优化
尹晓虎杨拥民钱彦岭温熙森
(国防科技大学机电工程研究所,长沙
410073
)
摘
要:针对同类装备构成的集群预防性维修计划问题,综合考虑了装备的使用和维修过程,分析了装备动用与维
修计划之间的相互关系,刻画了装备使用和维修的触发机制,提出了一个包含离散事件仿真和粒子群优化算法的
油合模型,并描述了模型的结构和数学表示。该模型基于离散事件仿真对给定的预防性维修计划进行评估,并以
该评估值为基础利用粒子群演化进行优化,从而通过多次迭代进化可逐步逼近可能的全局优化结果。由于模型中
考虑了装备使用过程中的不确定性,并且粒子群优化可从任意初始值开始,因而可用作维修系统效能评估以及维
修方案优化的决策工具。
关键词:装备集群;预防性维修;粒子群;仿真;优化
中圄分类号
:E92
文献标志码
:A
Particle Swarm Simulation and Optimization of Preventive Maintenance
Plan for a Fleet of Equipment
YIN Xiao-hu YANG Yong-min QIAN Yan-1ing WEN Xi-sen
( Institllte
of
Mechatronics Engineering. National
Univers
即
of
Defense Technology. Changsha 410073. China)
Abstract:
Aiming at p1anning preventive maintenance for a
f1
eet of homogeneous equipment, their use
and maintenance process are discussed comprehensively
, and the interferences between them are also an-
a1yzed. Based on the trigger mechanism of use and maintenance
, a mixed model , containing a discrete e-
vent simu1ation modu1e and a particle swarm optimization a1gorithm is proposed
, the structure and mathe-
matica1 representation of which are
a1so
given. Based on the discrete event simu1ation modu1e , a given
preventive maintenance p1an can
be
eva1uated. With the eva1uated va1ue , by the evo1ution of particle
swarm
, the globa1 optima1 result may
be
approximated
in
a numbers of iterative evo1vemen
t.
Because the
model dea1s with the uncertainty in the usage of equipment
, and the particle swarm optimization may start
with any initia1 value
, it can
be
used
to
a decision
too1
for the eva1uation of maintenance system perform-
ance and optimization of maintenance p1an.
Key
words:
f1
eet of equipment; preventive maintenance; particle swarm; simu1ation optimization
装备在服役期间通常以集群的方式工作,包括
演习、训练、作战等,装备的工作及其保障过程构成
了具有复杂动力学性质的系统
[1)
。只有综合考虑
不同的运作策略,例如人员、物资和装备等的使用,
才能确保整个系统实现规定的作战目标。在和平时
期,这一目标主要是确保装备可用。为确保装备随
收稿日期
:2007
- 12- 25
作者简介:尹晓虎(
1979
斗,男,江苏泰兴人,博士研究生
时可用及平衡故障发生后修理任务的负载,在实践
中常对装备进行定期的预防性维修。由于装备维修
时不仅因不可用于作战而退出战备值班序列,同时
还需消耗大量的资源,因而在较长维修时间和有限
维修资源约束下,预防性维修计划和优化对装备集
群的可用度有着重要影响。
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