[發明專利]一種多元參數退化相依的細紗機可靠性評估方法

有效

• 申請號: 202110784692.3
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113361142B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 邵景峰;王冬冬;董夢圓
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 馬英

本發明公開了一種多元參數退化相依的細紗機可靠性評估方法，通過分析細紗機性能參數之間關系，引入主客觀綜合權重辨識方法對監測的性能參數進行了篩選；接著利用非線性Wiener過程對多元參數退化失效軌跡進行了擬合，同時利用Copula函數對多元參數退化失效過程進行了相關性分析，并利用Gibbs算法進行了參數估計，進而利用Weibull分布對細紗機性能退化過程進行了表征。對細紗機的可靠性實現了評估。本發明實現了對細紗機的可靠性評估，有利于提高提升細紗性能的可靠性水平。

技術領域

本發明涉及機械設備可靠性技術，具體涉及一種多元參數退化相依的細紗機可靠性評估方法。

背景技術

目前，由于細紗機的內部結構復雜、加工工況多變、各器材專件因磨損、疲勞、震動等因素的影響而加速了其使用壽命，這種多因素的交互作用直接影響細紗機的器材專件、電機等部位，并致使其性能退化，從而影響細紗的成紗質量。因此，如何對細紗機的性能退化過程進行可靠性評估，并探討其對成紗質量的影響，是一個亟待解決的問題。

針對以上問題，加之實時狀態監測技術(Conditioning?Monitoring,CM)的應用，基于隨機過程的退化建模方法得到了廣泛的關注。同時非線性維納過程具有良好的統計分析特性和物理意義能夠描述非單調及非線性的退化過程，這為細紗機性能退化模型的構建帶來了便利，而且更加符合實際。

綜合分析前人的研究發現，有關于維納退化過程的理論研究方面已經取得了很大的進展，但是忽略了設備在運行過程中的隨機因素對設備壽命的影響，會使細紗機發生突發失效。而且大部分是利用單一表征參數來表征設備退化軌跡，對多個指標的性能退化狀態信息不能充分的利用。但對于如細紗機一類的大型復雜機電一體設備，一種退化表征參數并不能全面的表征設備的退化過程。同時，細紗機具有多種退化過程，要針對不同的失效情況進行競爭相依失效分析。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種多元參數退化相依的細紗機可靠性評估方法，將篩選得到與退化相關的表征參數，并考慮多種退化表征參數之間的相關性，之后建立了非線性維納過程的性能退化模型，再利用威布爾分布對細紗機突發失效的過程進行預測。進而判斷細紗機突發失效和退化失效之間獨立或者相依兩種情況下。計算得到細紗機性能突發退化失效的可靠度。從而達到對細紗機可靠性評估。

本發明采用的技術方案是：一種多元參數退化相依的細紗機可靠性評估方法，包括以下步驟：

S1、從細紗機性能退化失效的影響因素入手，對細紗機運行過程中設備參數、工藝數據、以及每個班次的細紗機運行數據進行收集，同時對細紗機各類停機故障進行統計分析，認為在成紗過程中，當實際監測的運行參數與設定的工藝參數之間數值不一致時，被認定為細紗機性能發生了退化；主要包括考慮捻度、轉速、鋼領板上升速度和下降速度等關鍵參數，并將其作為細紗機性能退化的原始性能參數，記為X；設細紗機歷史性能數據包括N個樣本點，性能退化參數為M維，則細紗機在監測時間ti的監測值X_i由M維性能監測參數構成，而且每一維性能參數都是長度為N的序列；即在時間序列時間序列t＝(t₁,t₂,…t_n)監測得到的細紗機監測數據的特征序列為X＝(x₁,x₂,…x_n)；

S2、通過引入主客觀綜合權重對細紗機的關鍵特征參數進行識別，計算參數影響細紗機性能退化的比重，從而選取出可以表征細紗機退化的關鍵參數；

其中，p_j表示第j個特征參數的重要度，在上式中，引入熵權法進行綜合權重計算，具體的計算公式為：