郭鵬

(中國航空工業(yè)集團(tuán)公司 第一飛機(jī)設(shè)計研究院，西安　710089)

基于Petri網(wǎng)的飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法研究

郭鵬

(中國航空工業(yè)集團(tuán)公司 第一飛機(jī)設(shè)計研究院，西安710089)

摘要：Petri網(wǎng)在建模方面具有較強(qiáng)的可視性及良好的動態(tài)表達(dá)性，提出一種利用Petri網(wǎng)對飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行可靠性建模的方法，并通過蒙特卡洛仿真方法對Petri網(wǎng)模型進(jìn)行仿真求解，形成一套完整的可靠性分析理論；以某型機(jī)電傳飛控系統(tǒng)為例進(jìn)行建模計算，驗證上述方法的可行性和精確性。結(jié)果表明：本文提出的基于Petri網(wǎng)的可靠性分析理論，能夠有效應(yīng)用于飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析。

關(guān)鍵詞：Petri網(wǎng)；復(fù)雜系統(tǒng)；蒙特卡洛仿真；可靠性分析；電傳飛控系統(tǒng)

0引言

可靠性工作貫穿于產(chǎn)品的全壽命過程中，其主要技術(shù)內(nèi)容包括可靠性預(yù)計、可靠性設(shè)計、可靠性試驗、可靠性分析與評估等[1]。目前在可靠性分析中具有許多建模方法，例如可靠性框圖模型、故障樹分析(Fault Tree Analysis，簡稱FTA)模型、故障模式及影響分析方法(Failure Modes and Effect Analysis，簡稱FMEA)等。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，其復(fù)雜性不僅是規(guī)模和結(jié)構(gòu)的簡單放大，還體現(xiàn)在系統(tǒng)的動態(tài)特性、工作條件以及功能層次等方面[2]。復(fù)雜系統(tǒng)的大量出現(xiàn)，對可靠性的要求也越來越高[3]。傳統(tǒng)的可靠性框圖法只是一種靜態(tài)的建模和分析方法；故障樹模型既未考慮故障發(fā)生的時序關(guān)系，也未涉及模糊事件的處理，F(xiàn)MEA方法無法準(zhǔn)確地對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識、功能知識、行為知識和目標(biāo)知識進(jìn)行全面地描述[4]。綜上所述，傳統(tǒng)的可靠性分析模型都因各種缺陷，無法準(zhǔn)確描述復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性。

1962年，C.A.Petri[5]首次提出了Petri網(wǎng)的概念。此后，其理論得到了不斷地發(fā)展。Petri網(wǎng)的抽象描述能力不斷地向縱向和橫向發(fā)展，其縱向擴(kuò)展表現(xiàn)為從基本的條件/時間網(wǎng)發(fā)展到謂詞/變遷網(wǎng)和著色網(wǎng)，其橫向擴(kuò)展表現(xiàn)為從沒有參數(shù)的網(wǎng)，發(fā)展到時間Petri網(wǎng)、隨機(jī)Petri網(wǎng)等[6]。經(jīng)過五十多年的發(fā)展，Petri網(wǎng)在許多領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用，例如通信協(xié)議、系統(tǒng)性能評估、柔性制造等，并在航空領(lǐng)域得到了快速地發(fā)展，例如飛機(jī)維修性、測試性和可靠性等方面[7-9]。

Petri網(wǎng)模型具有強(qiáng)的可視性，且可動態(tài)演示系統(tǒng)運(yùn)行過程，這是其他模型(例如故障樹、FMEA等)所做不到的。例如，目前應(yīng)用較多的是利用Petri網(wǎng)的邏輯描述能力代替故障樹進(jìn)行系統(tǒng)可靠性分析建模，可將故障樹模型轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的Petri網(wǎng)模型。根據(jù)得到的Petri網(wǎng)能夠?qū)懗鲫P(guān)聯(lián)矩陣，通過關(guān)聯(lián)矩陣，能夠快速得到故障樹的最小割集[10]。 T.S.Liu等[11]給出了各種復(fù)雜故障樹關(guān)系的Petri網(wǎng)表示方法。

鑒于Petri網(wǎng)在可靠性分析中的技術(shù)優(yōu)勢，本文通過對Petri網(wǎng)基本理論及其高級理論的分析與研究，提出利用Petri網(wǎng)進(jìn)行飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析的方法；即通過賦予庫所、托肯和變遷工程化定義，借助復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性信息，構(gòu)建出其對應(yīng)的Petri網(wǎng)模型。對Petri網(wǎng)模型進(jìn)行節(jié)點(diǎn)排序與蒙特卡羅仿真后，獲得復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性仿真結(jié)果；通過將上述方法在某型機(jī)的電傳飛控系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，驗證基于Petri網(wǎng)的可靠性分析方法是否適用于飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析，以期該方法廣泛應(yīng)用到型號的可靠性設(shè)計中。

1Petri網(wǎng)理論

1.1Petri網(wǎng)基礎(chǔ)理論

Petri網(wǎng)是一種網(wǎng)狀信息流模型，包括條件和事件兩類節(jié)點(diǎn)，在條件和事件為節(jié)點(diǎn)的有向二分圖的基礎(chǔ)上添加表示狀態(tài)信息的托肯分布，并按照一定的引發(fā)規(guī)則使得事件驅(qū)動狀態(tài)演變，從而反映系統(tǒng)的動態(tài)運(yùn)行過程。通常情況下，用小矩形或者短黑線表示事件節(jié)點(diǎn)，稱為變遷；用小圓圈表示條件節(jié)點(diǎn)，稱為庫所。兩個變遷節(jié)點(diǎn)和庫所節(jié)點(diǎn)之間不能使用有向弧相連，而變遷節(jié)點(diǎn)和庫所節(jié)點(diǎn)之間可以使用有向弧連接，由此構(gòu)成的有向二分圖稱為網(wǎng)。網(wǎng)的某些庫所節(jié)點(diǎn)中標(biāo)上若干個黑點(diǎn)表示托肯，從而構(gòu)成Petri網(wǎng)。Petri網(wǎng)通過上述幾類簡單元素可完整有效地描述系統(tǒng)的動態(tài)運(yùn)行過程(如圖1所示)，可以看出：通過變遷點(diǎn)火促使庫所中托肯流動，可完成系統(tǒng)動態(tài)過程的描述。

圖1　簡單Petri網(wǎng)示意圖

1.2Petri網(wǎng)可靠性分析理論

簡單Petri網(wǎng)并不能對工程系統(tǒng)的故障網(wǎng)絡(luò)予以分析評估，在對基本Petri網(wǎng)恰當(dāng)?shù)刈⑷腚S機(jī)信息函數(shù)驅(qū)動后，通常稱為隨機(jī)Petri網(wǎng)。隨機(jī)Petri網(wǎng)最早由D.Shadiros提出的，此后許多結(jié)合隨機(jī)過程理論和各具特色Petri網(wǎng)被提出，例如廣義有色隨機(jī)Petri網(wǎng)[12]等。1979年Kurt Jensen[13]提出了加入個性托肯的有色Petri網(wǎng)。有色Petri網(wǎng)利用網(wǎng)絡(luò)圖形描述對象之間的輸入輸出關(guān)系，很好地反映了系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性，其動態(tài)特性通過托肯(托肯顏色可表示資源的共性和個性)的移動和傳播進(jìn)行控制。因此，有色Petri網(wǎng)在可靠性建模與仿真領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展。

基于上述Petri網(wǎng)理論，本文提出一種基于隨機(jī)Petri網(wǎng)和有色petri網(wǎng)特點(diǎn)的Petri網(wǎng)進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析。該P(yáng)etri網(wǎng)一方面保留了隨機(jī)Petri網(wǎng)的特點(diǎn)，即通過關(guān)聯(lián)時間變遷參數(shù)，對復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)故障模式的動態(tài)行為進(jìn)行定量描述；另一方面通過對不同的故障模式進(jìn)行顏色定義，以此追溯判斷不同故障模式對復(fù)雜系統(tǒng)中最終影響程度。其構(gòu)成元素為兩類庫所、六類托肯、兩類變遷及兩類有向流，該P(yáng)etri網(wǎng)模型的簡單示意如圖2所示。

(1) 兩類庫所

①LRU正常工作狀態(tài)的庫所，每個LRU對應(yīng)唯一的該類庫所。

②LRU/子系統(tǒng)/系統(tǒng)故障狀態(tài)的庫所，每個LRU/子系統(tǒng)/系統(tǒng)對應(yīng)唯一的該類庫所。LRU/子系統(tǒng)/系統(tǒng)可能存在多種故障模式，每一種故障模式都對應(yīng)著一個有色托肯，故該類庫所可存在多個有色托肯。

(2) 六類托肯

根據(jù)天氣預(yù)報顏色預(yù)警原理，對托肯按照故障模式的影響程度依照不同的顏色進(jìn)行分類，分類情況如下(注：為了方便不同顏色的故障模式在Petri網(wǎng)圖中的表示，可直接用相應(yīng)的顏色英文單詞首字母代替)：Ⅰ災(zāi)難級為紅色(R)；Ⅱ嚴(yán)重級為橙色(O)；Ⅲ輕度級為黃色(Y)；Ⅳ輕微級為藍(lán)色(B)；Ⅴ正常工作狀態(tài)為綠色(G)；Ⅵ正常卻不工作狀態(tài)為白色(W)。

(3) 兩類變遷

①延時變遷：表示LRU正常工作狀態(tài)到LRU某故障模式的演化過程(內(nèi)因)。該類變遷一般服從某個概率分布函數(shù)。如果LRU存在n個故障模式(不包括正常但不工作模式)，那么該LRU就有n個這樣的延時變遷。

②瞬時變遷：表示故障傳播途徑的誘因(外因變遷)。

(4) 兩類有向流

①LRU正常工作模式→延時變遷→LRU故障模式(內(nèi)因故障傳播)。

②LRU/子系統(tǒng)/系統(tǒng)故障模式→瞬時變遷→LRU/子系統(tǒng)/系統(tǒng)故障模式(外因故障傳播)。

圖2　可靠性分析的Petri網(wǎng)

2系統(tǒng)可靠性分析流程

飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析的完整流程如圖3所示。

圖3　可靠性分析流程圖

具體包括以下三個步驟：

(1) Petri網(wǎng)模型構(gòu)建。需對飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性功能邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，建立系統(tǒng)隨機(jī)有色Petri網(wǎng)模型，主要步驟如下：

①以LRU級元件為庫所單元，對庫所單元注入多類型故障模式的托肯，即利用天氣預(yù)報顏色預(yù)警原理對不同托肯賦予不同的顏色。完成各LRU元件正常狀態(tài)向故障模式轉(zhuǎn)化的時間過程表示。具體過程：為各LRU建立表示其正常工作狀態(tài)的庫所，并為庫所放置綠色托肯；建立延時變遷，并為其關(guān)聯(lián)故障模式服從的概率分布(例如指數(shù)分布)；通過延時變遷連接正常模式的綠色托肯與表示LRU故障模式的有色托肯。

②對復(fù)雜工程系統(tǒng)中的所有子系統(tǒng)/系統(tǒng)建立庫所，并依據(jù)子系統(tǒng)/系統(tǒng)故障嚴(yán)重級別放置相應(yīng)顏色托肯。

③對各庫所內(nèi)的有色托肯建立瞬時變遷，按照工程物理系統(tǒng)的功能邏輯關(guān)聯(lián)實(shí)施有向弧構(gòu)造，以完成不同LRU之間、LRU與子系統(tǒng)、子系統(tǒng)與子系統(tǒng)、子系統(tǒng)與系統(tǒng)等之間故障傳播過程的表示。

(2) 可靠性仿真算法。即利用節(jié)點(diǎn)排序算法對建立的Petri網(wǎng)模型獲取Petri網(wǎng)鏈接順序表，再利用蒙特卡洛仿真進(jìn)行N次仿真。

(3) 可靠性指標(biāo)計算。即以蒙特卡洛仿真為基礎(chǔ)，通過對Petri網(wǎng)模型中的庫所、變遷狀態(tài)(變遷是否發(fā)生)進(jìn)行統(tǒng)計，獲得系統(tǒng)可靠度等指標(biāo)。

3案例應(yīng)用

3.1系統(tǒng)描述

以某型機(jī)電傳飛控系統(tǒng)為例進(jìn)行可靠性分析。該電傳飛控系統(tǒng)采用“具有自監(jiān)控功能的數(shù)字四余度計算機(jī)(PFC)+作動器控制器(ACE)”的體系結(jié)構(gòu)。進(jìn)行可靠性分析，只需關(guān)注對系統(tǒng)可靠性影響較大的子系統(tǒng)和LRU，因此對電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)簡化，去除對電傳飛控系統(tǒng)可靠性影響較小的LRU，其簡化后的功能關(guān)系如圖4所示。

圖4　電傳飛控系統(tǒng)功能關(guān)系

3.2建模過程

在電傳飛控系統(tǒng)建模之前，需要對系統(tǒng)/子系統(tǒng)/LRU進(jìn)行三級編號。根據(jù)ATA編號規(guī)則要求，電傳飛控編號為27；子系統(tǒng)的編號分別為27-01，27-02，……，27-06；LRU的編號類似，即分別為27-01-XX，27-02-XX，27-03-XX，27-04-XX，27-05-XX，27-06-XX。

電傳飛控系統(tǒng)的具體建模過程如下：

①此處以水平安定面作動器1為例(編號為27-05-25)，存在一種故障模式，表示為RD.1，則應(yīng)為其庫所內(nèi)放置一個紅色托肯，編號為RD.1，水平安定面作動器1的編號即為庫所編號(27-05-25)。同理，可為系統(tǒng)內(nèi)的所有LRU建立相應(yīng)的庫所和表示故障模式的有色托肯。

②仍以水平安定面作動器1為例，為該LRU建立一個放置綠色托肯的庫所，并建立關(guān)聯(lián)故障模式服從指數(shù)分布的延時變遷(如圖5所示)。同理，可完成整個系統(tǒng)內(nèi)所有LRU元件正常模式向故障模式轉(zhuǎn)化的時間過程表示。

圖5　水平安定面作動器1Petri網(wǎng)圖

③對電傳飛控系統(tǒng)及各子系統(tǒng)建立庫所和托肯，如圖6～圖7所示。

圖6　電傳飛控系統(tǒng)的庫所、托肯圖

圖7　電傳飛控系統(tǒng)各子系統(tǒng)的庫所、托肯圖

④仍以水平安定面作動器1為例，建立LRU與系統(tǒng)之間的故障傳播關(guān)系(如圖8所示)，同理可建立系統(tǒng)內(nèi)其他LRU到子系統(tǒng)之間的故障傳播關(guān)系。子系統(tǒng)之間的故障傳播關(guān)系以及子系統(tǒng)到系統(tǒng)的故障傳播關(guān)系如圖9～圖10所示，連接LRU與子系統(tǒng)之間、子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間、子系統(tǒng)到系統(tǒng)間的故障傳播關(guān)系，即可得到電傳飛控系統(tǒng)完整的Petri網(wǎng)圖。

圖8　水平安定面作動器與子系統(tǒng)間故障傳播

圖9　電傳飛控子系統(tǒng)之間的故障傳播過程

圖10　電傳飛控子系統(tǒng)到系統(tǒng)故障傳播過程

3.3仿真結(jié)果

以100 FH為一步長，對100 000 FH內(nèi)的電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行20 000次可靠性仿真(當(dāng)仿真次數(shù)超過20 000時，數(shù)據(jù)結(jié)果趨于穩(wěn)定；當(dāng)仿真次數(shù)低于20 000時，偏差較大)，獲得1 000組仿真數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行擬合，結(jié)果如圖11～圖12所示。

圖11　電傳飛控系統(tǒng)可靠度

圖12　電傳飛控系統(tǒng)正常模式工作概率

電傳飛控系統(tǒng)工作模式包括正常工作模式、降級工作模式和模擬備份工作模式。當(dāng)模擬備份失效時，電傳飛控系統(tǒng)完全失效，進(jìn)入機(jī)械備份狀態(tài)。

從圖11～圖12可以看出：電傳飛控系統(tǒng)的可靠度比正常工作模式概率高，得益于系統(tǒng)降級工作模式和模擬備份模式的補(bǔ)充，與實(shí)際情況相符。

從圖12可以看出：正常工作模式下，電傳飛控系統(tǒng)飛行時間超過20 000 FH后，其可靠度趨近于0。為了驗證上述結(jié)果的正確性，通過Isograph軟件對電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)可靠性(正常工作模式)預(yù)計，結(jié)果如表1所示。

表1　電傳飛控系統(tǒng)任務(wù)可靠性預(yù)計與仿真對比

從表1可以看出：在1 000 FH內(nèi)，電傳飛控系統(tǒng)的任務(wù)可靠性仿真值與預(yù)計值誤差較小，并且飛行時間越短，其誤差越小；電傳飛控系統(tǒng)工作1 000 FH后，其可靠性仿真值與預(yù)計值得誤差僅為2.460%。

為了進(jìn)一步驗證仿真結(jié)果的精確性，分別對飛控系統(tǒng)飛行5 000，10 000，20 000，40 000，60 000,80 000,100 000 FH的任務(wù)可靠性進(jìn)行預(yù)計，并繪制相應(yīng)的曲線，如圖13所示。

圖13　電傳飛控系統(tǒng)任務(wù)可靠性曲線

從圖12～圖13可以看出：電傳飛控系統(tǒng)正常工作模式曲線與任務(wù)可靠性預(yù)計曲線在1 000 FH內(nèi)的誤差很小，在10 000～20 000 FH內(nèi)的區(qū)間誤差較大，但二者總體趨勢一致并最終收斂。通常電傳飛控系統(tǒng)任務(wù)剖面內(nèi)的飛行時間不會超過6 h，相對誤差極小，因此可認(rèn)為任務(wù)剖面時間不影響最終的仿真結(jié)果。

4結(jié)論

(1) 基于Petri網(wǎng)理論，提出了針對飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析的完整方法。同時，對某型機(jī)的電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行可靠性建模與仿真計算。為了驗證仿真結(jié)果的精確性與適用性，對電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)可靠性預(yù)計。

(2) 在1 000 FH以內(nèi)，基于Petri網(wǎng)的可靠性分析方法能夠?qū)?fù)雜系統(tǒng)的可靠度進(jìn)行精確仿真。

(3) 鑒于飛機(jī)系統(tǒng)任務(wù)時間較短，基于Petri網(wǎng)的可靠性分析方法適用于飛機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性計算，可廣泛應(yīng)用到飛機(jī)型號的設(shè)計中。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾天翔， 楊先振， 王維翰. 可靠性及維修性工程手冊[M]. 北京： 國防工業(yè)出版社， 1994.

Zeng Tianxiang, Yang Xianzhen, Wang Weihan. Reliability & maintainability engineering manual[M]. Beijing： National Defense Industry Press, 1994.(in Chinese)

[2] 覃慶努. 復(fù)雜系統(tǒng)可靠性建模分析和綜合評價方法研究[D]. 北京： 北京交通大學(xué)， 2012.

Qin Qingnu. The reliability modeling, analysis and comprehensive evaluation method of complex systems[D]. Beijing： Beijing Jiaotong University, 2012.(in Chinese)

[3] 郭波， 武小悅. 系統(tǒng)可靠性分析[M]. 長沙： 國防科技大學(xué)出版社, 1992.

Guo Bo, Wu Xiaoyue. System reliability analysis[M]. Changsha： National University of Defense Technology publishing, 1992.(in Chinese)

[4] 胡濤， 俞建， 董鵬. 基于功能建模的復(fù)雜系統(tǒng)FMEA方法研究[C]. ?？冢?中國電子學(xué)會可靠性分會， 2008.

Hu Tao, Yu Jian, Dong Peng. Research on complex system FMEA method based on functional modeling[C]. Haikou： Reliability Branch, Chinese Institute of Electronics, 2008.(in Chinese)

[5] 樂曉波， 陳黎靜. Petri網(wǎng)應(yīng)用綜述[J]. 長沙交通學(xué)院學(xué)報， 2004, 20(2)： 51-55.

Yue Xiaobo, Chen Lijing. Research surveys on application of the Petri net[J]. Journal of Changsha Communications University, 2004, 20(2)： 51-55.(in Chinese)

[6] 張斌. 基于變遷可靠性與可維修性的Petri網(wǎng)主干路徑尋優(yōu)[D]. 西安： 西安建筑科技大學(xué)， 2008.

Zhang Bin. Optimum route sequence search in Petri net based on reliability and reparability of transition[D]. Xi’an: Xi’an University Architecture and Technology, 2008.(in Chinese)

[7] 湯新民， 鐘詩勝. 基于Petri網(wǎng)航空維修分解裝配序列規(guī)劃及其應(yīng)用[J]. 中國民航學(xué)院學(xué)報， 2006， 24(5)： 21-22.

Tang Xinmin, Zhong Shisheng. Petri nets based on aircraft maintenance disassembly and assembly process planning[J]. Journal of Civil Aviation Flight University of China, 2006， 24(5)： 21-22.(in Chinese)

[8] 王修巖， 薛斌斌, 李宗帥. 基于Petri網(wǎng)的飛機(jī)交流發(fā)電機(jī)故障診斷方法研究[J]. 計算機(jī)測量與控制， 2012, 20(4)： 878-879.

Wang Xiuyan, Xue Binbin, Li Zongshuai. Fault diagnosis methods of aircraft AC generator based on Petri nets[J]. Computer Measurement & Control， 2012, 20(4)： 878-879.(in Chinese)

[9] 曹健， 魏晨. 基于Petri網(wǎng)的飛控計算機(jī)系統(tǒng)可靠性建模與分析[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報， 2010， 22(1): 239-242.

Cao Jian, Wei Chen. Reliability modeling and analysis of flight control computer system based on Petri net[J]. Journal of System Simulation， 2010， 22(1): 239-242.(in Chinese)

[10] 于開民， 孫時珍， 張樹團(tuán)， 等. 一種基于Petri網(wǎng)的飛機(jī)配電系統(tǒng)可靠性分析方法[J]. 電子設(shè)計工程， 2010， 18(10): 133-135.

Yu Kaimin, Sun Shizhen, Zhang Shutuan, et al. A mehod for reliability assessment of airplane power distribution system based on Petri network[J]. Electronic Design Engineering， 2010， 18(10): 133-135.(in Chinese)

[11] Liu T S, Chiou S B. The application of Petri nets to failure analysis[J]. Reliability Engineering and System safety, 1997, 57: 129-142.(in Chinese)

[12] 范玉順, 吳澄, 楊建華. FMS可靠性指標(biāo)計算的有色廣義隨機(jī)Petri網(wǎng)方法[J]. 計算機(jī)技術(shù)與自動化， 1997, 16(4)： 1-5,8.

Fan Yushun, Wu Cheng, Yang Jianhua. The calculation of FMS reliability of generalized stochastic Petri nets methodology[J]. Computing Technology and Automation, 1997, 16(4)： 1-5,8.(in Chinese)

[13] Kurt Jensen. Colored Petri net and the invariant-method[J]. Theoretical Computer Science, 1981(14): 317-336.

Research on the Reliability Analysis Method of the Complex Aircraft System Based on the Petri Net

Guo Peng

(The First Aircraft Design and Research Institute, Aviation Industry Corporation of China， Xi’an 710089, China)

Abstract:As the Petri net has good visibility and excellent dynamic expressiveness, a method of utilizing Petri net to carry on reliability modeling on complex system is introduced. Through simulating the formed Petri net model of the complex system by means of the Monte Carlo simulation, which has formed a whole theory on reliability analysis, the computation results can be obtained. Finally, the case of fly-by-wire flight control system is applied, to prove the validity and accuracy of the above methodology. Results show that the reliability analysis method based on Petri nets can be applied to the complex aircraft system efficiently.

Key words:Petri net; complex system; Monte Carlo simulation; reliability analysis; fly-by-wire flight control system

收稿日期：2016-02-02；修回日期：2016-04-15

通信作者：郭鵬,510164458@qq.com

文章編號:1674-8190(2016)02-174-07

中圖分類號：TP391.9; V215.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.16615/j.cnki.1674-8190.2016.02.006

作者簡介：

郭鵬(1987-)，男，碩士，工程師。主要研究方向：飛機(jī)可靠性設(shè)計。

(編輯：趙毓梅)