基于图论的故障演化路径MATLAB代码

以下是一个基于图论的故障演化路径的Matlab程序示例：

function fault_paths = fault_evolution_paths(adj_matrix, fault_sources, fault_targets)
% adj_matrix: 邻接矩阵，表示系统中各组件之间的连接关系
% fault_sources: 故障源
% fault_targets: 故障目标

% 构造故障图
fault_matrix = construct_fault_matrix(adj_matrix, fault_sources, fault_targets);

% 使用Dijkstra算法计算最短路径
shortest_paths = dijkstra(fault_matrix, 1);

% 获取所有故障演化路径
fault_paths = get_fault_evolution_paths(fault_matrix, shortest_paths, fault_sources, fault_targets);

end

function fault_matrix = construct_fault_matrix(adj_matrix, fault_sources, fault_targets)
% adj_matrix: 邻接矩阵，表示系统中各组件之间的连接关系
% fault_sources: 故障源
% fault_targets: 故障目标

% 将故障源和故障目标之间的连接关系设置为1
fault_matrix = adj_matrix;
for i = 1:length(fault_sources)
    for j = 1:length(fault_targets)
        fault_matrix(fault_sources(i), fault_targets(j)) = 1;
        fault_matrix(fault_targets(j), fault_sources(i)) = 1;
    end
end

end

function paths = get_fault_evolution_paths(fault_matrix, shortest_paths, fault_sources, fault_targets)
% fault_matrix: 故障图，表示系统中各组件之间的连接关系和故障源/目标之间的连接关系
% shortest_paths: 最短路径
% fault_sources: 故障源
% fault_targets: 故障目标

% 获取系统中所有组件
components = 1:size(fault_matrix, 1);

% 获取所有故障源到故障目标的路径
paths = {};
for i = 1:length(fault_sources)
    for j = 1:length(fault_targets)
        path = shortest_paths{fault_sources(i), fault_targets(j)};
        if ~isempty(path)
            paths{end+1} = path;
        end
    end
end

% 获取所有故障源到故障目标的演化路径
for i = 1:length(paths)
    path = paths{i};
    for j = 2:length(path)-1
        % 获取当前路径中的子路径
        subpath = path(1:j);
        % 判断子路径是否为故障演化路径
        if is_fault_evolution_path(subpath, components, fault_matrix, fault_sources, fault_targets)
            % 如果是，则将该路径加入故障演化路径集合
            paths{end+1} = subpath;
        end
    end
end

% 去重
paths = unique_paths(paths);

end

function is_evolution_path = is_fault_evolution_path(path, components, fault_matrix, fault_sources, fault_targets)
% path: 路径
% components: 所有组件
% fault_matrix: 故障图，表示系统中各组件之间的连接关系和故障源/目标之间的连接关系
% fault_sources: 故障源
% fault_targets: 故障目标

% 判断当前路径是否为故障演化路径
is_evolution_path = true;
for i = 1:length(components)
    if ~ismember(components(i), path)
        % 如果当前组件不在路径中，则判断是否存在故障源/目标到该组件的路径
        has_path = false;
        for j = 1:length(fault_sources)
            for k = 1:length(fault_targets)
                if fault_matrix(fault_sources(j), components(i)) == 1 && fault_matrix(components(i), fault_targets(k)) == 1
                    has_path = true;
                    break;
                end
            end
            if has_path
                break;
            end
        end
        % 如果不存在故障源/目标到该组件的路径，则该路径不是故障演化路径
        if ~has_path
            is_evolution_path = false;
            break;
        end
    end
end

end

function unique_paths = unique_paths(paths)
% paths: 路径集合

% 去重
unique_paths = {};
for i = 1:length(paths)
    path = paths{i};
    if ~ismember(path, unique_paths)
        unique_paths{end+1} = path;
    end
end

end

该程序首先构造故障图，将故障源和故障目标之间的连接关系设置为1。然后使用Dijkstra算法计算最短路径，并获取所有故障源到故障目标的路径。接着，对于每个路径，判断该路径是否为故障演化路径。如果是，则将该路径加入故障演化路径集合中。最后返回故障演化路径集合。

需要注意的是，该程序中使用了之前提到的Dijkstra算法的函数，因此需要将该函数也包含在程序中。