電子系統(tǒng)可靠性與剩余壽命的實時預(yù)測算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、目前,故障預(yù)測與健康管理(PHM)領(lǐng)域面臨著不斷提高的技術(shù)要求和不斷增長的應(yīng)用需求,對于PHM中的可靠性預(yù)測、性能退化趨勢預(yù)測和剩余壽命預(yù)測的研究和探索也越來越受到重視。本論文以電子產(chǎn)品的可靠性、性能退化趨勢和剩余壽命的實時預(yù)測為核心研究課題,在文中重點(diǎn)探索了基于貝葉斯方法和滑動窗口樣本分組法的實時可靠性預(yù)測方法、基于可靠性試驗數(shù)據(jù)的實時性能退化趨勢預(yù)測方法、基于差異分析和相似性的實時剩余壽命預(yù)測方法,核心內(nèi)容分為四個組成部分。

2、　　第一部分將研究分析基于貝葉斯方法和滑動窗口樣本分組法的可靠性實時預(yù)測方法。通過使用可靠性試驗獲取的歷史退化數(shù)據(jù)和實時采集測量獲取到的現(xiàn)場退化數(shù)據(jù),基于貝葉斯方法,將現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)融入與歷史退化數(shù)據(jù)中,利用滑動窗口樣本分組法,更新性能參數(shù)變量分布的時變參數(shù),計算出偽失效壽命,由此進(jìn)一步得到產(chǎn)品的可靠性的實時預(yù)測結(jié)果。這種方法適用于歷史數(shù)據(jù)的數(shù)量有限但并不缺乏的情況下,可以在最大程度上利用到有限的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息,得到準(zhǔn)確有效的實時可靠性預(yù)測

3、信息。
　　第二部分將研究分析基于可靠性試驗退化數(shù)據(jù)的性能退化趨勢實時預(yù)測方法。通過利用現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)和可靠性試驗退化數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,運(yùn)用差異分析理論,分別獲得由現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)以及融合了現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)和可靠性試驗退化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集運(yùn)算得到的趨勢預(yù)測結(jié)果,然后根據(jù)預(yù)測結(jié)果的曲線擬合誤差計算兩者的權(quán)值并進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,最終得到產(chǎn)品的性能退化趨勢實時預(yù)測結(jié)果。這種方法相較于基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)時間序列的性能退化趨勢的預(yù)測方法,適用范圍更廣,可以提供更加準(zhǔn)

4、確、更加穩(wěn)定的預(yù)測結(jié)果。
　　第三部分將研究分析基于差異分析和相似性的剩余壽命實時預(yù)測方法。將可靠性試驗退化數(shù)據(jù)分成若干組,運(yùn)用差異分析理論,將每一組可靠性試驗退化數(shù)據(jù)分別與現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,并得到若干個剩余壽命預(yù)測結(jié)果,根據(jù)每一組可靠性試驗退化數(shù)據(jù)與現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)之間的相似度分配權(quán)重值,將若干個剩余壽命預(yù)測結(jié)果融合成最終的剩余壽命實時預(yù)測結(jié)果。這種方法不需要針對退化數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,對退化數(shù)據(jù)的軌跡類型和統(tǒng)計分布特性沒有依