28、网络物理系统建模与技术系统可靠性控制

网络物理系统建模与技术系统可靠性控制

1. 网络物理系统建模方法

在网络物理系统建模中，不同的方法各有优劣。作者认为将这些方法进行某种程度的融合是有意义的。

第一种方法非常适合问题的初始原型阶段。通过遵循第三种方法中的“用方程描述物理过程”和“描述最小/最大参数及限制”的步骤，能够收集到必要的数据，进而按照第二种方法来描述网络物理系统各组件之间的内部交互。之后，网络物理系统的开发应依据基于模型的方法算法持续推进。

2. 技术系统可靠性控制概述

技术系统可靠性控制是基于随机序列的规范分解来实现的。其核心目标是根据技术对象的当前状态和任意时间段内的运行历史信息，判断该对象是否适合继续运行。具体做法是分析对象在未来时间点的状态以及无故障运行的后验概率。

2.1 现代技术发展特点与可靠性需求

现代技术发展呈现出诸多特点，如自动化程度提高、负载增加、速度加快、温度和压力升高、尺寸和重量减小、对功能准确性和效率的要求提升，以及将单个单元组合成具有统一控制的系统等。这些复杂性和性能指标要求的提升，必然导致对设备可靠性和耐久性（尤其是关键基础设施系统）的要求也相应提高。

技术对象在运行过程中会持续受到各种干扰，这些干扰的强度、持续时间和发生时刻都具有随机性，从而使得对象状态的变化也呈现出随机性，形成了一定的随机过程。因此，预测对象未来状态的问题本质上是一个概率统计问题，其解决方案离不开对设备中随机过程的研究。这些研究在产品可靠性测试和实际运行过程中都在不断进行，所获取的信息构成了复杂技术对象可靠性控制的必要基础。

2.2 问题描述

引入参数 (S) 来表示技术控制对