题目：故障及波动模式影响综合分析

传统的系统可靠性建模及分析方法主要基于二元逻辑和概率计算，如可靠性框图，故障树分析，故障模式与影响分析等。这些方法更多的用于分析产品硬故障引起的问题，并不能从产品性能的角度来分析系统的可靠性。而系统由于受到短周期因素（例如：噪声、波动等干扰）和长周期因素（例如：磨损、老化、结构参数退化）的综合影响，致使其性能超过预先定义的范围，此时系统虽然仍能继续工作，但已不能高品质的完成其预定功能，即系统发生了“软故障”。

针对系统的软、硬故障及其波动问题，提出了故障及波动模式影响分析方法（Failure-Variation Mode and Effect Analysis, F-VMEA）。该方法能够在产品设计各个阶段对导致软、硬故障的波动因素进行有效的识别和评估，从而采取有效的控制策略来规避故障和性能降级的发生，能够更加系统化、条理化、科学化的对导致系统或部件呈现性能降级的波动因素进行全面分析，已达到在设计阶段实现可靠性与性能一体化。

正向F-VMEA方法自底向上的分析产品中所有的硬故障和软故障及波动因素对产品的影响，是一种比较全面、详尽的分析方法，较之FMEA进一步分析了软故障及其波动的问题。以电液伺服阀为分析对象，说明F-VMEA方法的可行性。另一方面，本研究基于电液伺服阀在AMEsim中的性能模型结合Matlab进行灵敏度分析，提供了在无从知晓传递函数的情况下进行灵敏度分析的处理思路。

逆向F-VMEA方法，以关注的产品特性为导向，自顶向下的分析影响产品性能的软、硬故障及波动，在产品设计初期便开展可靠性与性能一体化工作。光伏模块作为典型多余度产品，使用过程中呈现明显性能降级现象，即发生了软故障。本文以光伏模块为分析对象，说明了逆向F-VMEA方法分析系统中软、硬故障及波动的可行性。

最后，根据逆向F-VMEA方法是以产品性能为导向的特征，结合通用生成函数（Universal Generating Function, UGF）对多状态系统（Multi-state System ，MSS）进行可靠性分析时，以性能需求等级为导向的特点，确定了基于UGF的故障及波动模式影响定量计算方法，并以典型的光伏发电系统为例说明了定量计算方法，同时，计算了光伏模块的重要度。