[發明專利]一種密封電磁繼電器電接觸失效類別判定方法

無效

• 申請號: 201010149035.3
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN101806861A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 任萬濱;余瓊;翟國富
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種密封電磁繼電器電接觸失效類別判定方法，其特征在于：方法步驟如下：

步驟一：首先對多只密封電磁繼電器試驗樣品進行可靠性壽命試驗，記錄整個試驗過程各試驗樣品接觸電阻、吸合時間、超程時間、彈跳時間特性參數與動作次數的關系；以接觸電阻、吸合時間、釋放時間、超程時間、燃弧時間和彈跳時間的六個特性參數構成數據矩陣X_n×6，其中n為動作次數；

步驟二：鑒于不同失效機理下特性參數的變化特征不同，采用主元分析方法對多維特性參數數據進行降維預處理，消除彼此的冗余信息及干擾信息；

對于數據矩陣X_n×m，每一列x_i對應一個特征矢量，每一行為觀測樣本，可表示為：

X＝TP^T＝t₁p₁^T+t₂p₂^T+…t_mp_m^T????(1)

式中，t_i為得分矢量，p_i為負荷矢量；

得分矢量和負荷矢量都是兩兩正交的，每個得分矢量實際是X在與此得分矢量相應的負荷矢量方向上的投影，也就是主元，可表示為

t_i＝Xp_i????(2)

對X的協方差矩陣進行特征向量分析，當X的特征矢量量綱不同或數量級差別較大時，采用公式(3)對其進行標準化處理，即使X的特征矢量均值為0，方差為1；

標準化后得到矩陣Y，其協方差矩陣為

對C做特征向量分析，得到特征值λ₁≥λ₂≥…≥λ_m≥0，與這些特征值相對應的特征向量p_i是矩陣的負荷矢量，從而由式(2)求得矩陣X的主元；采用主元貢獻率描述各主元綜合原始特征矢量的能力，第i主元貢獻率定義為?前j個主元的累計貢獻率為?貢獻?率越大，說明主元綜合原始特征矢量的能力越強；

當各特性參數之間存在一定的相關性時，X的變化主要體現在前幾個主元上，對于變化隨機性較大的特性參數而言，第一主元和第二主元已能較強地綜合原始多維特性參數的變化信息；

步驟三：從降維后的數據中提取相應數學特征并按失效機理不同進行分類，構成原始的類型判別訓練樣本；

步驟四：在每種類型的樣本符合一定的概率分布情況下，采用距離判別方法計算新試驗樣本與各類訓練樣本的馬氏距離，通過比較馬氏距離大小確定該樣本的失效類型；

設總體G為l維總體，其數量指標為Z＝[Z₁，Z₂，...Z_l]^T；令μ_i＝E(Z_i)，i＝1，2，…l，總體G的均值向量為μ＝[μ₁，μ₂，...μ_l]^T，協方差矩陣∑＝cov(G)＝E[(G-μ)(G-μ)^T]；則樣本z＝[z₁，z₂，...z_l]^T與總體G的馬氏距離定義為

設有k個l維總體：G₁，G₂，…G_k，均值向量分別為μ₁，μ₂，…μ_k，協方差矩陣分別為∑₁，∑₂，…∑_k，考察樣本z和各總體的距離d(z，G_j)，若滿足：

則判定z∈G_j0；

在實際問題中，各總體的均值向量μ₁，μ₂，…μ_k和協方差矩陣∑₁，∑₂，…∑_k都是未知的，可利用總體的訓練樣本做估計；

距離判別準則提出后，需要考察它的優良性；采用回代估計法計算誤判率；以兩總體G₁和G₂為例，設兩個總體的容量分別為n₁和n₂，以全體訓練樣本為n₁+n₁個新樣本，逐個代入已建立的的判別準則中判別其歸屬；回判結果見表1；

表1回判結果表

n₁₂表示將屬于G₁的樣本誤判為總體G₂的個數；n₂₁表示將屬于G₂的樣本誤判為總體G₁的個數；n₁₁和n₂₂表示回判正確的個數；誤判率η的回代估計為：

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