[發(fā)明專利]基于小波分析的退化數(shù)據(jù)預(yù)處理的產(chǎn)品壽命預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110217637.2
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102262700A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立志;李曉陽;姜同敏;莊曉天
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種基于小波分析的退化數(shù)據(jù)預(yù)處理的產(chǎn)品壽命預(yù)測方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟一、搜集退化及溫度數(shù)據(jù)

搜集退化數(shù)據(jù)y_p和退化數(shù)據(jù)采樣點所對應(yīng)的產(chǎn)品溫度數(shù)據(jù)T，得在時間上一一對應(yīng)的退化數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；

步驟二、提取退化趨勢項

退化數(shù)據(jù)y_p是由退化趨勢項y_t、溫度波動作用下的噪聲項y_nT以及退化自身的隨機噪聲項y_nR組成的，退化數(shù)據(jù)y_p表示為：

y_p＝y(tǒng)X+y_nT+y_nR????(1)

真實情況下的退化數(shù)據(jù)y表示為：

y＝y(tǒng)_t+y_nR????(2)

采用小波分析中的多分辨率分析的方法對退化數(shù)據(jù)進行分解，將退化數(shù)據(jù)y_p分解為近似退化趨勢項y_t′和噪聲項y_n，在分解過程中，不斷的調(diào)整分析函數(shù)的參數(shù)，并將所得到的噪聲項y_n和溫度數(shù)據(jù)T進行相關(guān)性判斷，當(dāng)?shù)玫降脑肼曧梱_n和溫度數(shù)據(jù)T相關(guān)性r₁最大時，即得到了最優(yōu)的分解結(jié)果，此時退化數(shù)據(jù)y_p表示為：

y_p＝y(tǒng)_t′+y_n????(3)

步驟三、分解噪聲項

采用小波分析中的多分辨率分析的方法對噪聲項y_n進行分解，將噪聲項y_n分解為溫度波動作用下的噪聲項y_nT′以及退化自身的隨機噪聲項y_nR′，在分解過程中，不斷的調(diào)整分析函數(shù)中的參數(shù)，并將所得到的溫度波動作用下的噪聲項y_nT′和溫度數(shù)據(jù)T進行相關(guān)性分析，當(dāng)二者的相關(guān)性r₂同時滿足以下條件時：

1)調(diào)整過程中，相關(guān)性r₂最大時的結(jié)果；

2)r₂＞r₁；

3)設(shè)定最低可接受相關(guān)性值r_l，r₂＞r_l；

得到最優(yōu)的分解結(jié)果；

步驟四、重構(gòu)退化數(shù)據(jù)

通過公式(1)和公式(2)可得，重構(gòu)退化數(shù)據(jù)為：

y′＝y(tǒng)_t′+y_nR′????(4)

通過公式(4)得到重構(gòu)后的退化數(shù)據(jù)y′，y′為預(yù)處理后的退化數(shù)據(jù)；

步驟五、進行產(chǎn)品壽命預(yù)測

通過步驟四得到的預(yù)處理后的退化數(shù)據(jù)，進行產(chǎn)品壽命預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小波分析的退化數(shù)據(jù)預(yù)處理的產(chǎn)品壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述的步驟五具體為：

溫度T作用下產(chǎn)品的壽命預(yù)測模型為：

τ＝L(T|Y)????(5)

其中τ為產(chǎn)品的壽命，T為產(chǎn)品所處的溫度，Y為產(chǎn)品的退化模型；

退化模型為：

Y＝F(T，t|θ)????(6)

退化模型表示在溫度T作用下，經(jīng)歷時間t，產(chǎn)品的退化參數(shù)值；其中θ為模型的參數(shù)向量；

因此，結(jié)合模型(6)，通過溫度T作用下t時刻的退化數(shù)據(jù)y，獲取θ的值，從而得到退化模型及壽命預(yù)測模型的具體形式，實現(xiàn)產(chǎn)品的壽命預(yù)測。