[發明專利]基于競爭失效模式的無人駕駛域控制器可靠度優化方法

有效

• 申請號: 202111444288.8
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114326475B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 柯秋璧;吳志國;梅貴周;陳成;吳杰榮;王亞飛
• 申請（專利權）人: 安徽海博智能科技有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 謝中用

1.一種基于競爭失效模式的無人駕駛域控制器可靠度優化方法，域控制器包括多個模塊，優化方法包括以下步驟：

步驟一：將域控制器的系統原理圖按照預定規則轉換為GO圖；

步驟二：確定各模塊的突發失效參數、退化失效參數；

步驟三：計算各模塊的突發失效可靠度、退化失效可靠度，基于貝葉斯模型平均技術綜合分析突發失效、退化失效的影響，計算各模塊的運行可靠度；如果各模塊的運行可靠度低于該模塊的目標可靠度，則通過改進設計的方式提升各模塊的可靠度，如果提升某個模塊可靠度的成本高于設定標準或者存在技術條件約束，則通過冗余設計的方式提高系統可靠度；如果各模塊的運行可靠度不低于該模塊的目標可靠度，實施步驟四；

步驟四：根據GO法的操作符運算規則進行GO運算，計算域控制器的系統運行可靠度，如果系統運行可靠度低于系統目標可靠度，則實施步驟五，否則跳轉至步驟三；

步驟五：計算各模塊的單元重要度，并根據單元重要度從大到小的順序，依次通過改進設計的方式提升各模塊的可靠度；如果提升某個模塊可靠度的成本高于設定標準或者存在技術條件約束，則通過冗余設計的方式提高系統可靠度；

步驟三中計算各模塊的突發失效可靠度時，域控制器中所有模塊突發失效的函數采用雙參數Weibull分布；

步驟三中計算各模塊的退化失效可靠度時，由于基于歷史數據與工程經驗可知各模塊性能的退化指標總是單調變化，故利用性能退化軌跡直接推導退化失效可靠度；

利用性能退化軌跡推導退化失效可靠度時，包括以下步驟：

選取若干項測量指標作為樣本；當測量指標超出設定區間時，即視為模塊發生退化失效；

根據樣本在不同時間的性能退化采樣數據繪制曲線，并依據曲線選擇退化軌跡模型，退化軌跡模型包括線性模型、指數模型、冪模型、自然對數模型；

分別計算不同退化軌跡模型與實測數據的最小誤差，并將擬合誤差平方作為最優退化軌跡模型選定依據；

基于模塊失效閾值得到偽失效壽命，利用外推法得到模塊樣本的偽失效壽命；

將得到的偽失效壽命數據視為全壽命數據，進行統計分布估計和假設檢驗，進行統計分布估計時使用的統計分布模型為正態分布、對數正態分或者及Weibull概率分布，運用最小二乘法將得到的樣本值與統計分布模型進行擬合，選擇概率最高的統計分布模型，并估計選定統計分布模型的相應參數，獲得該模塊的退化失效可靠度函數。