[發明專利]一種用于評估CRH380型走行部系統健康狀態的方法

在審

• 申請號: 202011187692.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112729878A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 程超;王久赫;王艷
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G06F30/27;G06F119/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于評估CRH380型走行部系統的健康狀態的方法，其特征在于，包括：

步驟一，采集CRH380型走行部系統在不同種健康狀態下的測量數據作為訓練數據，由領域專家給出置信規則庫中初始參數的先驗信息，并建立初始參數的訓練模型；

步驟二，根據測量數據量化評估過程中存在的監測不確定性和環境不確定性(二者均與傳感器相關，并區分為靜態因素和動態因素)；

步驟三，基于證據折扣方法融合量化后的靜態、動態因素得到修正后的屬性可靠性；

步驟四，根據初始專家經驗量化系統的認知不確定性因素，并構建專家可靠性模型；

步驟五，采集CRH380型走行部系統實時工況下的測量數據作為測試數據；

步驟六，將上述已量化的三層不確定性因子融入置信規則庫評估模型中，并與系統真實健康狀態閾值進行擬合，對測試數據進行評估結果的分析。

2.如權利要求1所述的一種用于評估CRH380型走行部系統的健康狀態的方法，所述步驟一中，CRH380走行部系統在不同健康狀態的測量數據有溫度和振動兩種物理特征數據；選擇式(1)所示由領域專家給出置信規則庫的初始值。假設有模型中的第k條規則表示方法如下：

其中，x表示輸入向量，表示第k條規則中第m個屬性輸入參考值，H_n(n＝1,2,…,N)表示第n個評價等級，β_n,k表示第k條規則中相對于第n個評價等級H_n的置信度，θ_k表示第k條規則的規則權重，表示第m個前提屬性的權重值，κ表示折扣算子，表示容差范圍，r_m分別表示為第m個傳感器的靜態可靠性、動態可靠性和屬性可靠性，表示第k條規則的專家可靠性；如果則第k條規則是完整的，否則便是不完整的；特別地，表示對第k條規則的輸出完全無知。

3.如權利要求1所述的一種用于評估CRH380型走行部系統的健康狀態的方法，其特征在于，所述步驟二中，實際工況下系統不同健康狀態級別中測量數據不僅受監測不確定性的影響，還受環境不確定性的影響；此外，還受系統認知不確定性的影響，傳統評估方法很難在高速列車這類大型復雜機電設備中應用；選擇式(2)-(4)作為量化監測不確定性后的可靠性因子：

其中，x_ij(i＝1,…,M；j＝1,…,N)為第i個傳感器獲取的第j個的測量數據，是表示N個監測點的平均值。代表所有指標數據x_ij與平均值之間的相似性測度，且r_i^s是第i個監測不確定性量化后的可靠性因子；

同理，選擇式(5)作為量化環境不確定性后的可靠性因子：

其中，為觀測數據x_ij的標準差，容差范圍為表示調整容差范圍的系數；如果或者則觀測數據是不可靠的，否則，

4.如權利要求1所述的一種用于評估CRH380型走行部系統的健康狀態的方法，其特征在于，所述步驟三中，選擇式(6)構建一種基于監測不確定性和環境不確定性量化后的因子協調融合的折扣方法，得到修正后的屬性可靠性；

其中r_i^s和r_i^d分別表示第i個傳感器觀測信息的靜態可靠性和動態可靠性，r_i表示第i個傳感器觀測信息的可靠性程度，f(·)表示r_i與r_i^s、r_i^d的非線性關系，κ表示折扣算子；

由于初始容差系數通過專家給定，無法很好適應外界環境的變化，本成果將容差系數納入模型的參數向量中并進行訓練。