基于灰色系統(tǒng)理論的電子裝備PHM研究與應(yīng)用.pdf

1、系統(tǒng)的故障預(yù)測與健康管理(Prognosticand Health Management/Monitoring,PHM)是近些年來國內(nèi)外專家的研究熱點(diǎn)。隨著電子裝備系統(tǒng)的日益復(fù)雜,由電路故障或性能退化導(dǎo)致的災(zāi)難也時有發(fā)生,因此對電子裝備系統(tǒng)進(jìn)行健康狀態(tài)預(yù)測及故障預(yù)測也逐漸成為各國政府、學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)?；疑到y(tǒng)理論作為一種新興的預(yù)測方法,已成功應(yīng)用于多個領(lǐng)域,具有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展空間。
　　本文將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用到電子裝備系統(tǒng)PH

2、M中,對其健康狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測進(jìn)行了嘗試性研究。針對PHM的重點(diǎn)和難點(diǎn)——狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測,首先闡述了灰色系統(tǒng)建模的基本原理、建模過程以及模型精度的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法,其次分析了灰色系統(tǒng)理論在電子裝備系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測中應(yīng)用的可行性。然后針對電子裝備系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測的原始數(shù)據(jù)所具有的量綱和數(shù)量級不統(tǒng)一、相關(guān)因素對系統(tǒng)主行為貢獻(xiàn)大小不統(tǒng)一等特點(diǎn),進(jìn)行了數(shù)據(jù)無量綱化及灰色關(guān)聯(lián)分析等數(shù)據(jù)預(yù)處理研究。對電子裝備系統(tǒng)首次故障及其全

3、壽命健康狀態(tài)監(jiān)測可采用新息GM(1,1)模型和GM(1,N)模型進(jìn)行組合預(yù)測,依據(jù)預(yù)測得出的未來一段時間電子系統(tǒng)的健康狀態(tài),決定系統(tǒng)是否進(jìn)行停機(jī)維修。在對系統(tǒng)的健康狀態(tài)預(yù)測中,提出了一種基于數(shù)值積分原理優(yōu)化的GM(1,N)模型,分別使用Newton-Cotes公式與Gauss-Legendre公式重構(gòu)了GM(1,N)模型的背景值,并對有多因素影響的電子裝備系統(tǒng)進(jìn)行了“健康狀態(tài)”預(yù)測。最后,針對具有4組以上故障間隔時間的序列,利用新息GM