專利名稱：一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法
技術領域：
本發明涉及的是電力推進系統和仿真評估領域，特別是涉及一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法。
背景技術：
近年來，仿真技術作為最先進的科學技術，以其經濟性好、安全性高和操作性強等優點，被廣泛應用于各個研究領域，同時也帶來了巨大的經濟效益。仿真技術也被稱之為除了理論研究與實物分析之外的又一種解剖現實世界的新方法，成為正確認識客觀世界的又一技術手段。因此，采用仿真技術對實際系統進行研究，不但可以有效降低科研成本、縮短研發周期，還能夠加快改善實際系統性能的步伐。盡管仿真技術的應用有較多優越性，但也存在一定的風險。仿真技術是以相似理論為基礎，對真實事物或虛擬事物進行構造和試驗分析的。因此所建立的仿真系統也不可能完全模擬真實事物本身。仿真系統是否具有真實可信度、所得的仿真輸出結果能否可用，與系統開發全研發周期中依據仿真輸出結果所展開的一系列實施步驟密切相關。因此，對實際系統的仿真進行可信度評估是必要而迫切的。通過對仿真系統進行可信度分析，不但可以使所建立的仿真系統與仿真輸出結果的正確性得到增強，降低應用和開發仿真系統所帶來的一系列風險，而且還能夠幫助開發人員發現仿真系統在設計過程中存在的不足，并及時進行修正。通過對實際系統的仿真進行可信度評估，不僅可以有效縮短仿真系統的開發周期、降低系統開發成本，還能夠較好的預防重大事故發生。也就是說，只有保證了仿真系統和仿真輸出結果滿足一定范圍的可信度，對實際系統所進行的一系列仿真活動才具有實際的意義和價值、所得的仿真系統和仿真輸出結果才具有可用性。 目前，國內外都沒有關于電力推進系統可信度評估方面的專利，與之最接近的是可信性分析。國外僅有幾項關于實際設備的可信性分析的專利，均是采用對設備參數測試分析的方式進行可信性預測；而本發明則是針對仿真系統進行可信度分析。國內僅有一項可信性評測的專利，即基于事件注入的計算機網絡可信性評測裝置，它是一種基于事件注入的計算機網絡可信性評測裝置，它的可信性評測是依靠造成目標系統故障的事件模型庫、目標系統服務能力下降的事件模型庫、系統脆弱點庫，通過系統軟件集測試數據加密存儲、數據分析和輸出功能，為目標計算機網絡的可信性測評提供數據。而本發明則是采用層次分析和BP神經網絡對仿真結果的每項指標可信度進行綜合，得出的可信度分析結果，兩者完全不同。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法。本發明的目的是這樣實現的:本發明包括如下步驟:
(I)按照系統級到單元級的順序，將電力推進系統分解為子系統；(2)自頂向下、逐層對仿真系統各準則下的子系統進行分解，直至最小單元；(3)獲取指標以及子系統相對于上一層節點的權重；(4)獲取子系統的指標的可信度；(5)根據指標的可信度和權重得到子系統的可信度；(6)由子系統逐層向上，綜合子系統的權重得到整個電力推進系統仿真的可信度綜合評估結果。獲取指標以及子系統相對于上一層節點的權重的步驟包括:(I)設置初始參數(0和0 ,其中(0為初始權重.Q為臨界值；(2)將需要計算權重子系統的實測數據樣本加入BP神經網絡，獲取輸出值:
權利要求
1.一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按照系統級到單元級的順序，將電力推進系統分解為子系統； (2)自頂向下、逐層對仿真系統各準則下的子系統進行分解，直至最小單元； (3)獲取指標以及子系統相對于上一層節點的權重； (4)獲取子系統的指標的可信度； (5)根據指標的可信度和權重得到子系統的可信度； (6)由子系統逐層向上，綜合子系統的權重得到整個電力推進系統仿真的可信度綜合評估結果。
2.根據權利要求1所述的一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法，其特征在于，所述的獲取指標以及子系統相對于上一層節點的權重的步驟包括: (O設置初始參數ω和Θ，其中ω為初始權重.Θ為臨界值； (2)將需要計算權重子系統的實測數據樣本加入BP神經網絡，獲取輸出值yJ:>Ι； ^[Ι + ε^^Τ1，其中Xi為該節點的輸入， =1...πι ^ij為從i到j的聯接權，i=L...m, j=l...!!，初始權重隨機設為[O，I] ; Θ」為臨界值； (3)按已知輸出數據與輸出值之差Cljij調整權系數(0，調整量為:口COij=Ii δ jXj,其中Π為比例系數，即學習率，范圍為
，連續提高η值，直到達到設定的訓練速度為止；χ」為隱節點的網絡輸入、輸出節點為隱節點的輸出，j=l…n ;dj為已知的輸出數據；是一個與輸出偏差相關的值，對于輸`出節點:S j= Ilj(1-Yj) (dj-yj)對于隱層節點:^ = χΛ1-χ,)Σδ^β，各層神經元的權值調整后為:ω υ (t) = ω u (t-1) + □ ω u，其中t為學習次數； (4)進行迭代，調整所有ω值，直到輸出誤差小于設定允許值，完成BP神經網絡訓練； (5)對各神經元之間的權重進行分析處理，其中相關顯著性系數 G=Ix(卜n^ife ) 1=1 相關指數 絕對影響系數OTi=l 其中，i為神經網絡輸入單元，i=l-m ；j為神經網絡輸出單元，j=l-n ；k為神經網絡的隱含單元，k=L..+ ; coki為輸入層神經元i和隱含層神經元k之間的權系數；ω jk為輸出層神經元j和隱含層神經元k之同的權系數； (6)求絕對影響系數Su，即為所求子系統中下一層節點相對于上一層節點的客觀權重； (7)將客觀的指標權重轉換成指標權重比值； (8)提取子系統的主觀指標權重比值；(9)對客觀指標權重比值和主觀指標權重比值求期望，獲取綜合權重比值； (10)將綜合權重比值排列成判斷矩陣，其中Cu為i指標相對于j指標的綜合權重比值:
3.根據權利要求1所述的一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法，其特征在于，所述的指標可信度評估方法，針對不同的指標和子系統數據類型，選取的步驟如下: (1)對一個系統中所有指標的數據類型進行分類； (2)對于不可以量化、只能模糊給出評價的指標，可以采用模糊綜合評判法； (3)對于輸出連續波形圖像的數據類型，可以采用倒頻譜分析法； (4)對于可提供數據的指標多，但是單一指標數據少的情況，可以采用相似度分析； (5)對于可以提供大量重復試驗數據的指標，可以采用誤差分析法； (6)對于一些不能準確劃分的指標，可以采用兩種或多種方法相結合進行可信度評估。
全文摘要
本發明涉及的是電力推進系統和仿真評估領域，特別是涉及一種電力推進系統仿真可信度的綜合評估方法。本發明包括將電力推進系統分解為子系統；對仿真系統各準則下的子系統進行分解，直至最小單元；獲取指標以及子系統相對于上一層節點的權重；獲取子系統的指標的可信度；得到子系統的可信度；得到整個電力推進系統仿真的可信度綜合評估結果。本發明能夠增強所建立仿真系統輸出結果的正確性，降低開發和應用仿真系統所帶來的風險；有效幫助了開發人員及時發現仿真系統在設計過程中的不足，并進行相應修正；能夠有效縮短仿真系統的開發周期、降低開發成本，能夠有效預防仿真系統實際應用時的重大事故發生。
文檔編號G06F17/50GK103246762SQ201310122149
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者劉勝, 智鵬飛, 張蘭勇, 李冰, 朱琬璐 申請人:哈爾濱工程大學