基于扩展混合Petri网的动态系统可靠性建模

"这篇研究论文‘Dynamic system reliability modeling using extended hybrid Petri nets’探讨了如何使用扩展的混合Petri网来动态建模系统的可靠性。该论文由来自中国北京北航可靠性与系统工程学院的杜雪良、曾胜魁和顾剑斌合著，并得到了国家自然科学基金的支持（编号61304218）。文章着重指出，传统的系统可靠性模型几乎忽略了不同状态（正常、故障等）之间的耦合以及性能的连续变化过程。" 正文: 在现代复杂系统中，可靠性是至关重要的一个方面，而传统的系统可靠性模型往往忽视了状态间的相互作用以及性能随时间连续变化的影响。这篇由杜雪良、曾胜魁和顾剑斌撰写的论文提出了基于混合Petri网（HPN）的系统可靠性建模方法，该方法旨在结合离散状态和连续性能，以描述系统中各状态之间的耦合关系。 首先，论文通过使用HPN来建立系统的正常运行模式和故障模式，这有助于描绘离散状态之间的逻辑联系。在HPN中，离散事件和连续过程可以同时被建模，使得系统的行为更加全面和准确。这种网络结构能够更好地捕捉到系统从一个状态转换到另一个状态时的动态特性，包括正常运行与故障状态之间的转换。 其次，针对每一个离散状态，论文进一步构建了相应的连续性能模型。这些模型考虑了系统在不同状态下的性能表现，比如随着时间推移，性能的逐渐退化或突然下降。此外，论文还引入了不确定的外部影响因素，这些因素可能对系统性能产生随机性的影响，例如环境条件的变化、部件的老化、以及操作者的失误等。 通过这种方式，扩展的混合Petri网不仅能够描述系统的静态结构，还能捕捉到动态行为，包括性能随时间的演变，以及各种状态之间的相互依赖。这种方法对于评估和预测系统的可靠性具有显著优势，因为它允许分析者在考虑各种随机性和不确定性因素的情况下，进行更精确的可靠性评估和预测。 这篇论文为系统可靠性分析提供了一种创新的工具，它克服了传统方法的局限性，能够更有效地处理动态系统中的复杂行为和不确定性。这对于提升系统的设计、维护和优化策略具有深远意义，特别是在需要对实时变化和性能退化有深入了解的领域，如航空航天、电力系统和自动化产业等。