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基于VC++与MATLAB的故障树分析系统

曹利锋;邹树梁;唐德文

【摘要】FTAisaneffectivemethod,especiallyondealingwith

large,complexsystems.Needtheassistantofthecomputertoanalyzethe

large-scalesystems,butincomputingspeedmanyfaulttreeanalysis

softwarecannotmeettheneedsofpeople.Basedontheadvanta-gesof

VC++andMATLABinsoftwareprogramming,developanewfaulttree

analysissoftware,usingthehybridprogramoftheVC++andMATLAB,to

improvethecomputingspeed.Mainlystudythealgorithmand

achievementthroughqualitativeandquantitativeanalysisoffaulttreein

MATLABenvironment.Thenanalyzeanexampleoftheverticalshears

feedingsystemwhenfeedingisnotinplace,workoutallthe17types

minimalcut-sets,andprovethefeasibilityofthemethod.%故障树分析法是

一种有效的可靠性分析方法，尤其在处理大型复杂系统时。对大型系统的分析常需

借助计算机辅助来实现，而现有故障树分析软件在处理大型系统时在运算速度方面

存在不足。利用VC++与MATLAB软件的各自编程优势，提出利用VC++与

MATLAB混合编程技术研发故障树分析软件以提高运算速度，重点探讨了在

MATLAB环境下故障树的定性、定量分析的算法及实现。并就立式剪切机送料系

统中存在的送料不到位事故这一实例进行分析，求出了全部17个最小割集，证明

该方法可行。

【期刊名称】《计算机技术与发展》

【年(卷),期】2014(000)001

【总页数】5页(P77-80,84)

【关键词】故障树分析;MATLAB;VC++;混合编程;送料不到位

【作者】曹利锋;邹树梁;唐德文

【作者单位】南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001;南华大学核燃料循环

技术与装备研究中心，湖南衡阳421001;南华大学核燃料循环技术与装备研究中

心，湖南衡阳421001;南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001;南华大学核

燃料循环技术与装备研究中心，湖南衡阳421001

【正文语种】中文

【中图分类】TP311;TH16

0引言

故障树分析法，简称FTA(FaultTreeAnalysis)，最早是由美国贝尔电话实验室的

H·A·Wastson提出的。该方法具有简明、直观、易懂、灵活的特点，作为可靠性

技术中评价系统可靠性和安全性的一种重要方法，已经广泛应用于宇航、核能、电

子、机械等领域[1－5]。由于该方法常用于对大型复杂系统进行分析，所以必须借

助计算机软件来实现。目前国内外研究出的多种故障树分析软件基本上都是基于

VC++来实现的[6－7]。虽然VC++在数据采集等应用程序开发方面具有很大的优

势，且开发出来的程序执行效率高，可读性好，但其在开发数值处理软件方面存在

开发工作量大、开发周期长等缺陷。而且在计算机中实现往往采用矩阵化的运算方

法，而MATLAB具有数值计算能力强、编程简洁和易于扩展移植等优点。将

MATLAB与VC++结合则能充分发挥各自的优势，满足实际的应用需求。对如何

实现其混合编程许多学者纷纷进行研究，研究了多种实现的方法[8－11]。文中提

出了采用MATLAB开发核心程序，用VC++制作程序界面的方法研制出一种故障

树定性定量分析计算程序。并详细介绍了如何在MATLAB中实现求解故障树最小

割集、不交化处理、故障率、概