舰船电力系统生命力评估方法研究

论文摘要

舰船生命力是现代舰船一项十分重要的战技指标,在舰船的设计建造中占据重要地位。舰船电力系统生命力分析评估是舰船生命力分析评估中重要环节之一,具有非常重要的理论意义和军事价值。在目前广泛采用的生命力计算中,比较多的利用简单的概率分析,在考虑电力系统结构时,多采用简化结构或较为孤立的网络,不能完整体现舰船电力系统自身的特点。随着舰船电力系统日趋复杂和自动化水平的不断提高,需要结合舰船电网的复杂结构进行分析计算,因此研究开发出新的舰船电力系统生命力的评估方法具有非常重要的意义。文中深入分析研究了舰船电力系统生命力遭受破坏的环境和模式,典型武器攻击对舰船电力系统设备的影响,并对典型设备的冲击响应做了仿真分析,归纳了战损条件下设备供电概率的计算方法,为计算战损情况下的舰船电力系统生命力提供了理论依据和原始数据。文中简要介绍了贝叶斯网络的基本概念,在此基础上提出了基于贝叶斯网络的舰船电力系统生命力评估方法。该方法首先建立舰船电力系统生命力评估的贝叶斯网络模型,其次根据舰船正常运行的工作状况或遭受典型武器攻击破坏的状况进行设备供电概率的计算或确定,继而利用比较成熟的贝叶斯网络算法对舰船电力系统的负载进行供电概率计算,最后利用模糊数学中的加权综合模糊评判进行生命力的最终评判。文中采用了某船3电站环形电力网络系统作为算例,进行了贝叶斯网络法的计算,同时也采用了目前常用的回路分析法进行计算,将两种算法的结果进行了对比,结果证明了贝叶斯网络法的可行性和优越性。将贝叶斯网络方法应用于舰船电力系统生命力评估中,利用贝叶斯网络对不确定性因素的灵活表示,较好地解决了生命力状况的不确定性问题,能够综合考虑每一个设备对每一个负载的影响,全面、系统的评估舰船电力系统生命力。运用贝叶斯网络灵活的因果推理和诊断推理,不但能够进行舰船电力系统的生命力指标评估,还可以识别系统的薄弱环节。本文采用Microsoft Visual C++为开发工具开发了舰船电力系统生命力评估软件。该软件运用高级面向对象技术和图形化的手段,运用贝叶斯网络对舰船电力系统生命力评估指标进行计算。最后,利用某船3电站环形电力网络系统作为实验系统,验证了此方法的正确性和软件的有效性。因此,利用页叶斯网络法对舰船电力系统生命力进行评估是一种较为先进的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 舰船电力系统生命力的概述
• 1.2.1 舰船生命力的定义
• 1.2.2 舰船电力系统生命力的定义及研究的重要意义
• 1.2.3 舰船电力系统生命力研究的目标、内容及方法
• 1.3 国内外研究动态
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 典型破坏的分析计算及仿真
• 2.1 典型破坏环境
• 2.1.1 典型破坏武器
• 2.1.2 武器击中爆炸点的模拟
• 2.2 破坏方式及破坏模式的分析
• 2.2.1 接触爆炸下的破坏状况
• 2.2.2 非接触爆炸下的破坏状况
• 2.3 冲击破坏的计算仿真及分析
• 2.3.1 冲击输入的模型分析
• 2.3.2 冲击响应的模型分析
• 2.3.3 冲击响应计算
• 2.3.4 冲击响应的仿真
• 2.3.5 电气设备的冲击破坏判据及破坏概率计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 贝叶斯网络计算生命力的方法研究
• 3.1 贝叶斯网络法概述
• 3.2 舰船电力系统生命力分析评估的贝叶斯网络模型
• 3.2.1 贝叶斯网络的理论基础和基本模型
• 3.2.2 舰船电力系统网络的基本类型和结构特点
• 3.2.3 舰船电力系统贝叶斯网络的建立
• 3.3 供电概率计算
• 3.3.1 电气设备破坏环境下的供电概率的确定
• 3.3.2 基于贝叶斯网络的负载供电概率计算
• 3.4 加权模糊综合评判
• 3.4.1 加权模糊综合评判法概述
• 3.4.2 加权模糊综合评判法的评判标准
• 3.4.3 加权模糊综合评判法在舰船电力系统生命力评估中的研究
• 3.5 本章小结
• 第4章 算例分析及对比
• 4.1 网络拓扑表达
• 4.1.1 供配电网络设备模型
• 4.1.2 贝叶斯网络的建立
• 4.2 贝叶斯网络法的计算
• 4.3 回路分析法的计算
• 4.4 贝叶斯网络法与回路分析法的对比
• 4.5 本章小结
• 第5章 软件开发与应用
• 5.1 软件开发语言的选择
• 5.2 舰船电力系统生命力评估软件的界面设计
• 5.3 软件的应用
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录