[發明專利]一種設備平均壽命的預測方法及系統

在審

• 申請號: 201810332287.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108595805A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 胡昌華;司小勝;龐哲楠;周濤;鄭建飛;張琪;裴洪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種設備平均壽命的預測方法，其特征在于，包括：

獲取設備的退化數據、失效數據和截尾數據；所述退化數據為未失效設備在不同時刻的設備性能參數值，所述失效數據為未失效設備在預設時間內達到預設失效閾值所需的時間，所述截尾數據為在所述預設時間內未達到所述預設失效閾值所對應的未失效設備的預設時間；

依據所述設備的個體差異參數和測量誤差參數，建立退化模型；所述退化模型表示隨著時間的變化所述設備的退化過程；

構建加速退化模型；所述加速退化模型表示應力與所述退化模型中退化參數的轉換關系；

依據所述退化模型和所述加速退化模型構建失效率模型；所述失效率模型表示所述設備在不同應力下對應的可靠度；

將所述退化數據作為所述退化模型的輸入，采用最大似然估計法對所述所述退化模型中的第一待估參數進行估計；

依據所述第一待估參數的估計值，采用最小二乘法對所述加速退化模型中的第二待估參數進行估計；

將所述失效數據和所述截尾數據作為所述失效率模型的輸入，依據所述所述第一待估參數的估計值和所述第二待估參數的估計值，采用最大似然估計法對所述失效率模型中的第三待估參數進行估計；

利用確定第三待估參數后的失效率模型對所述設備的平均壽命進行預測。

2.根據權利要求1所述的一種設備平均壽命的預測方法，其特征在于，所述依據設備的個體差異參數和測量誤差參數，建立退化模型，具體包括：

建立退化量函數

X_i(t)＝X_i(0)+λ_if(t,b)+σ_BB(t)，

其中，X_i(t)為第i個設備在t時刻的退化量，X_i(0)為第i個設備的初始退化量；λ_i為第i個設備的漂移系數，λ服從用以表示同批次設備之間個體的差異性，且μ_λ(S)、σ_λ(S)都為應力S的函數；σ_B＝σ_B(S)為應力的函數，表示退化過程的擴散系數；B(t)為標準布朗運動，滿足B(t)～N(0,t)；f(t,b)為時間t和固定參數b的非線性函數；

依據所述退化量函數和測量誤差參數，建立退化模型

Y_i(t)＝X_i(t)+ε_i

其中，ε_i表示測量誤差，ε_i滿足高斯分布，即μ_λ、σ_λ、σ_B和ε_i均為第一待估參數。

3.根據權利要求2所述的一種設備平均壽命的預測方法，其特征在于，所述構建加速退化模型，具體包括：

將不同應力進行歸一化處理，歸一化后的應力為

其中，x_i為第i個設備歸一化后的應力，S₀為設備在正常使用時的應力水平，S_H為設備所允許的最大應力水平，S_i為第i個設備歸一化處理前的應力；

依據歸一化后的應力，構建加速退化模型

μ_λ(x)＝exp(α₀+α₁x)

其中，x表示歸一化后的應力，μ_λ(x)＝exp(α₀+α₁x)表示μ_λ與應力的轉換關系；表示σ_λ與應力的轉換關系；表示σ_B與應力的轉換關系；α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅均為第二待估參數。