[發明專利]一種機電系統PHM體系的綜合評估方法

有效

• 申請號: 202011573187.6
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112686525B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 徐吉輝;陳玉金;王曉琳;史佳輝;田文杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06F18/25;G06F17/16
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 婁柱

本發明公開了一種機電系統PHM體系的綜合評估方法，S1：利用AHP法構建機電系統PHM體系的性能評估指標體系，并對各指標的優先級進行排序；S2：利用粗糙集理論對飽和指標集進行裁剪，獲得一個約簡的評估指標集；S3：利用AHP法對約簡的評估指標集進行權重計算，并結合D?S證據理論進行綜合權重的融合，進而實現對約簡的評估指標集的綜合排序；S4：基于AHP法和D?S證據理論計算的權重，建立基于模糊綜合評估的機電系統PHM體系性能評估模型，獲得對PHM體系評估的綜合結論。該結論通過對指標集進行約簡并合成不同專家的不確定性結論，能夠更加精確的反映出各個度量指標對評估總目標的影響程度，進而形成綜合的評估結論，且在指標裁剪的過程中能保證不丟失重要信息。

技術領域

本發明涉及機電系統技術領域，尤其涉及一種機電系統PHM體系的綜合評估方法。

背景技術

機電系統是一個由諸多單元組成的強非線性系統，由于系統各組成部分在結構、功能和效用等方面都存在著較大的相關性，使得采用各單獨部件的健康狀態等效表征系統整體的健康狀態和可靠性是不合理的，評估結論也不可信。因此，所構建的機電系統PHM體系也必定是一個具有多功能的復雜系統，對其進行性能評估，必須考慮到多種因素所帶來的耦合效應，所以說，對PHM體系的性能評估是一項非常復雜的工作。PHM系統性能評估是一個多度量綜合評估問題，各個度量對于評估總目標的影響程度不同。為了正確反映這一客觀事實，常常采用層次分析法(Analytic?Hierarchy?Process,AHP)對度量賦權，不過，當系統的組成單元或分系統眾多時，加之對系統性能要求更加細化，于是使得對PHM系統評價的指標也十分龐大，在實際使用過程中會產生一定的冗余和誤判情況。為此，我們需要找到一種方法，對描述PHM系統評價的所有指標體系進行裁剪，在裁剪的過程中要確保不丟失重要信息，即需要選取相互影響最大的那些評價指標來最終構成精簡指標體系。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明旨在提供一種機電系統PHM體系的綜合評估方法，將AHP法和D-S證據理論進行結合，通過對指標集進行約簡并合成不同專家的不確定性結論，進而形成綜合的評估結論。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種機電系統PHM體系的綜合評估方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1：利用AHP法構建機電系統PHM體系的性能評估指標體系，并對各指標的優先級進行排序；

S2：利用粗糙集理論對飽和指標集進行裁剪，獲得一個約簡的評估指標集；

S3：利用AHP法對約簡的評估指標集進行權重計算，并結合D-S證據理論進行綜合權重的融合，進而實現對約簡的評估指標集的綜合排序；

S4：基于AHP法和D-S證據理論計算的權重，建立基于模糊綜合評估的機電系統PHM體系性能評估模型，獲得對PHM體系評估的綜合結論。

進一步的，步驟S1的具體操作包括以下步驟，

S11：利用AHP法將PHM體系的性能評估指標分為4個層次，構建多層的性能評估指標體系；

S12、構建指標的互補判斷矩陣：在利用AHP法建立多層的性能評估指標體系結構后，將每個指標相對于上一層的優先級進行兩兩比較，并采用常用的“1～9”標度法進行權重賦值，完成成對比較判斷矩陣的構建；利用A′＝[a_ij]_n×m表示層B相對層A的成對比較判斷矩陣，其中，a_ij是層B中第i個指標B_i和第j個指標B_j的分值比較值，a_ij越大，B_i比B_j相對層A的優先級高；a_ij＝1，表示具有相同的優先級；依此類推，建立層C相對層B的比較判斷矩陣，并表示為B＝[b_ij]_n×m；