集装箱空箱堆高机是大型运输行业中必不可少的机械设备,在整个工业运输中扮演着重要的角色。由于它的工作系统较为复杂,工作次数频繁,导致其故障形式多变而且较为复杂。因此,开展集装箱空箱堆高机的可靠性分析及故障诊断研究,对评价堆高机的性能具有重大意义。首先,本文阐述了集装箱空箱堆高机系统的基本结构以及工作原理,分析并总结了空箱堆高机每个子系统的故障现象与故障因素。另外,介绍了故障树分析法的基本原理及故障树模型的构建方法,结合各子系统的故障因素,建立了以空箱堆高机系统失效为顶事件的故障树。通过定性分析与定量分析求出系统失效概率和系统可靠度。其次,针对复杂系统中故障信息不确定性的特征,将灰色关联分析法引入到故障树分析中,建立了灰色故障诊断模型。计算了故障模式特征向量与待检故障向量的关联度,依据两种向量关联度的排列顺序,判断出了故障因素在故障诊断中的优先性。再次,针对空箱堆高机系统故障因素的复杂性与多样性,本文提出了基于模糊Petri网的空箱堆高机故障诊断方法。利用模糊知识规则构建了空箱堆高机的故障诊断规则知识库,运用故障树和模糊Petri网之间相互转化的方法,建立了空箱堆高机的FPN故障诊断模型,通过模糊推理算法快速诊断出故障原因。最后,本文采用粒子群算法优化了空箱堆高机模糊Petri网的参数,比如阀值、权值与置信度等,给出了空箱堆高机参数优化的基本流程图。通过VB软件编写程序,完成了参数优化仿真实验,仿真结果表明经过粒子群算法优化后的参数更加接近理想值。