[發明專利]一種考慮自相關測量誤差的Wiener過程可靠性分析方法

有效

• 申請號: 201711081216.5
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107862134B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 李軍星;楊曉英;張志文;呂鋒
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

1.一種考慮自相關測量誤差的Wiener過程可靠性分析方法，其特征在于，其步驟如下：

步驟一：從一批產品中隨機地抽取m個試樣投入試驗，采集產品性能退化數據；

步驟二：根據Wiener過程描述產品的真實性能退化過程，建立考慮自相關測量誤差的Wiener過程性能退化模型；

建立考慮自相關測量誤差的Wiener過程性能退化模型的方法為：

所述考慮自相關測量誤差的Wiener過程性能退化模型為：

其中，X(t)為初始退化量X(0)＝0的產品在t時刻Wiener過程形式進行描述產品的真實性能退化過程，Y(t)表示產品在t時刻的測量得到的性能退化量；β為漂移系數，且N(·)為正態分布，μ_b和σ_b分別為漂移系數β的均值和標準差；Λ＝Λ(t,θ)為關于時間t的連續嚴格單調增函數，θ為函數Λ＝Λ(t,θ)中的未知參數；σ＞0為擴散系數；B(Λ)為廣義標準Wiener過程，令第i個試樣在第j個時刻t_ij處的測試值Λ_ij＝Λ(t_ij,θ)，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n_i；

對于測試時間B(Λ_i1)與性能退化增量之間相互獨立，且B(Λ_i1)～N(0,Λ_i1)，B(Λ_ij)-B(Λ_i(j-1))～N(0,Λ_ij-Λ_i(j-1))；

測量誤差ε(t)滿足一階自回歸模型AR(1)：

測量誤差ε(t)的均值和協方差具有如下性質：

其中，為自相關系數，且隨機誤差σ_e為隨機誤差e_i的標準差；γ₀為自回歸過程的二階距，且

隨機變量漂移系數β、廣義標準Wiener過程B(·)和測量誤差ε(t)相互獨立；

步驟三：結合步驟一中得出的產品性能退化數據，利用似然函數對步驟二中得出的性能退化模型的未知參數進行估計；

步驟四：根據步驟三得出的估計的未知參數對產品的可靠性進行分析。

2.根據權利要求1所述的考慮自相關測量誤差的Wiener過程可靠性分析方法，其特征在于，所述步驟一中采集產品性能退化數據的方法為：將m個試樣投入試驗中，對于第i個試樣分別在n_i個測試時刻處進行性能退化測量，記錄得到相應的性能退化數據且退化值從而可以得到m個試樣的性能退化數據y＝(y₁,y₂,…,y_m)^T；其中，y_ij為第i個試樣在第j個時刻t_ij處的測試性能退化值，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n_i，n_i為第i個試樣的測試時刻數。

3.根據權利要求1所述的考慮自相關測量誤差的Wiener過程可靠性分析方法，其特征在于，采用基于退化數據分析的方法確定函數Λ的形式的具體過程為：針對m個試樣的性能退化數據y_ij＝y(t_ij)＝Y(t_ij)，y_ij為時刻t_ij處的測試性能退化值，t_ij為第i個試樣在第j個時刻；首先得到試樣的平均退化路徑數據然后，采用相應的函數，如線性函數、指數函數或冪數函數，分別對平均退化路徑數據進行擬合；最后采用擬合好的函數形式作為Λ的表達式。