[發明專利]考慮維修行為建模槍械系統內場加速壽命試驗等效優化方法

在審

• 申請號: 202211328066.4
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115828509A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 陳云霞;黃璞;沙金龍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;中國兵器裝備集團兵器裝備研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04;G06F111/08;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種考慮維修行為建模槍械系統內場加速壽命試驗等效優化方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1、構建考慮維修行為建模的系統可靠性模型：通過機理分析確定系統敏感應力，并依據系統歷史數據確定維修行為模型，建立考慮維修行為建模的系統可靠性模型；

S2、確定等效內場試驗的待優化參數Λ：依據系統歷史數據，確定內場試驗剖面種類，形成等效內場試驗模型并確定等效內場試驗的待優化參數Λ；

S3、獲取內外場試驗的系統對數極大似然函數L，并估計所構建的考慮維修行為建模的系統可靠性模型中的待定參數：依據步驟S1中所構建的考慮維修行為建模的系統可靠性模型，獲取內外場試驗的系統對數極大似然函數L，代入系統所述歷史數據中的歷史環境數據及在對應歷史環境下的失效數據，通過極大似然估計法估計所構建的考慮維修行為建模的系統可靠性模型中的待定參數；

S4、計算內外場試驗的漸進方差Avar：根據步驟S3獲得的所述系統對數極大似然函數L，構造內外場試驗的費歇爾信息陣I_n＝[I_nY,I_nX]，計算內外場試驗的漸進方差Avar＝[Avar_Y,Avar_X]，其中，I_nY表示內場試驗費歇爾信息陣；I_nX表示外場試驗費歇爾信息陣；Avar_Y表示內場試驗漸進方差；Avar_X表示外場試驗漸進方差；

S5、構建漸進方差約束條件基于統計優化準則確定等效準則函數Q(Θ)，其中，Θ表示待定參數；并依據步驟S4中得到的所述內外場試驗的漸進方差Avar，構建漸進方差約束條件

S6、構建優化模型并獲得待優化參數Λ的最優解：基于步驟S5中得到的所述漸進方差約束條件構建優化約束，并以步驟S2中得到的所述等效內場試驗的待優化參數Λ作為優化目標，建立優化模型，進行優化設計求解，獲得所述優化約束下待優化參數Λ的最優解；所述優化模型為：

其中，Λ_min、Λ_max分別表示所述待優化參數Λ的最大值向量和最小值向量。

2.根據權利要求1所述的考慮維修行為建模槍械系統內場加速壽命試驗等效優化方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括以下步驟：

S41、根據步驟S3獲得的所述系統對數極大似然函數L，構造內外場試驗的費歇爾信息陣I_n：

其中，n表示待定參數Θ中元素的個數；θ_i表示待定參數Θ中的第i個元素且i∈[1,n],T表示矩陣轉置；E表示期望；所述內場費歇爾信息陣I_nY通過將內場數據代入式(3)求得；所述外場試驗費歇爾信息陣I_nX通過將外場數據代入式(3)求得；

S42、計算內外場試驗的漸進方差Avar：

其中，A_Θ表示梯度向量且R(Θ)表示系統可靠性函數；表示內外場試驗的費歇爾信息陣I_n的逆矩陣；所述內場試驗漸進方差Avar_Y通過將所述內場試驗費歇爾信息陣I_nY代入式(4)求得；所述外場試驗漸進方差Avar_X通過將所述外場試驗費歇爾信息陣I_nX代入式(4)求得。

3.根據權利要求1所述的考慮維修行為建模槍械系統內場加速壽命試驗等效優化方法，其特征在于，所述步驟S3中所述系統對數極大似然函數L的獲取具體包括以下步驟：

S31、判斷系統所述歷史數據中的內外場試驗數據中有無故障時刻記錄，若記錄系統具體故障時刻，則直接獲得對數極大似然函數；若記錄故障觀測時刻而系統具體故障時刻未知，則執行步驟S32；若無故障記錄，則執行步驟S33；

S32、考慮為刪失情況，則獲得刪失情況下的對數極大似然函數；

S33、依據步驟S1所構建的考慮維修行為建模的系統可靠性模型，綜合試驗時間及試驗環境參數，計算系統在試驗條件下的理論失效數，依據步驟S32獲得刪失情況下的對數極大似然函數，即為所述內外場試驗的系統對數極大似然函數L。