[發(fā)明專利]一種不確定退化測量數(shù)據(jù)下的設備剩余壽命預測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310409735.5
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103488881A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 胡昌華;司小勝;何華鋒;周濤;張建勛;張琪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第二炮兵工程大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種不確定退化測量數(shù)據(jù)下的設備剩余壽命預測方法，其特征在于：對于潛在性能退化過程用帶漂移的維納模型近似地描述，不確定測量的影響在性能退化狀態(tài)的基礎上通過引入加性噪聲的方式考慮；利用濾波技術，實現(xiàn)潛在退化狀態(tài)的實時估計；在退化狀態(tài)估計的基礎上，實現(xiàn)退化狀態(tài)不確定性和測量不確定性的剩余壽命預測，提高剩余壽命預測的準確性；包括以下步驟：?

步驟1：建立不確定退化測量數(shù)據(jù)下的設備性能退化模型：?

步驟2：估計模型參數(shù)：?

步驟3：估計設備潛在性能退化狀態(tài)：?

步驟4：預測剩余壽命。?

2.根據(jù)權利要求1所述的一種不確定退化測量數(shù)據(jù)下的設備剩余壽命預測方法，其特征在于：步驟1中所述的“建立不確定退化測量數(shù)據(jù)下的設備性能退化模型”的具體步驟如下：?

步驟1.1：潛在性能退化過程，將性能退化過程{X(t)，t≥0}選取為基于維納過程的性能退化模型：?

X(t)=X(0)+θt+σB(t)?????????(1)?

其中，θ是漂移系數(shù)，σ(σ>0)是擴散系數(shù)；{B(t)，t≥0}是標準布朗運動，且有σB(t)□N(0，σ²t)，用來刻畫退化過程的隨機動態(tài)及退化過程隨時間變化的不確定性.令X(0)=x₀表示初始退化狀態(tài).不失一般性，令x₀=0；?

步驟1.2：不確定測量數(shù)據(jù)，令{Y(t)，t≥0}表示對應的測量過程，通過測量過程建立潛在的退化狀態(tài)與不確定測量數(shù)據(jù)之間的關系。采用以下退化領域最常用的測量模型，即t時刻的潛在退化狀態(tài)與測量之間的關系為：?

Y(t)=X(t)+ε??????????(2)?

其中，ε是隨機測量誤差，假設在任一時刻t測量誤差是獨立同分布的，且有ε□N(0，γ²).進一步假設ε與B(t)是相互獨立的；?

步驟1.3：基于以上的模型描述，一旦隨機退化過程{X(t)，t≥0}首次達到預先給定的失?效閾值ω，則認為設備失效，根據(jù)首達時間的概念，設備的壽命T可以定義為?

T=inf{t：X(t)≥ω|X(0)<ω}，???????(3)?

其中，ω為預先給定的失效閾值；?

步驟1.4：在以上的框架下，基于實時測量的退化數(shù)據(jù)實現(xiàn)對服役設備剩余壽命的預測，并在新的退化測量數(shù)據(jù)獲取后可以實現(xiàn)剩余壽命分布的更新；假設獲取退化測量數(shù)據(jù)的離散監(jiān)測時間點為0=t₀<t₁<…<t_k，令y_k=Y(t_k)表示t_k時刻的退化測量.因此，到時刻t_k的所有退化測量數(shù)據(jù)的集合可以表示為Y_1：k={y₁，y₂，...，y_k}，對應的退化狀態(tài)的集合為X_1：k={x₁，x₂，...，x_k}，其中x_k=X(t_k).由式(2)，進一步可以將t_k時刻的測量方程描述為y_k=x_k+ε_k，其中ε_k是ε的獨立同分布實現(xiàn)。?