非平穩(wěn)退化過(guò)程的剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、對(duì)工業(yè)設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)測(cè)與健康管理，其目的是在保證設(shè)備運(yùn)行可靠性、安全性的同時(shí)降低運(yùn)維成本，這在過(guò)去數(shù)十年間已得到廣泛的關(guān)注并在業(yè)界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。而剩余壽命預(yù)測(cè)是其中的關(guān)鍵問(wèn)題，它能為設(shè)備健康維護(hù)提供堅(jiān)實(shí)的決策支撐。實(shí)現(xiàn)有效的剩余壽命預(yù)測(cè)的核心是能夠構(gòu)建合理的退化模型，準(zhǔn)確把握設(shè)備的退化規(guī)律。由于當(dāng)前工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)日趨復(fù)雜，基于機(jī)理建模的預(yù)測(cè)方法顯得有些力不從心，得益于傳感技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的剩余壽命預(yù)測(cè)方法顯示出了巨大的研究?jī)r(jià)值與實(shí)

2、踐意義。
　　在工業(yè)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中，時(shí)時(shí)刻刻面臨著來(lái)自內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷、環(huán)境變化、負(fù)載波動(dòng)等多方面的影響，在設(shè)備健康狀態(tài)上呈現(xiàn)出非平穩(wěn)的退化特性。本文正是在此背景下，探索在復(fù)雜的運(yùn)行工況下，如何構(gòu)建更為合理的退化模型，給出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的剩余壽命預(yù)測(cè)解決方案。
　　本文首先綜述了剩余壽命預(yù)測(cè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，著重介紹了基于隨機(jī)系數(shù)回歸模型和基于隨機(jī)過(guò)程模型兩種數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，詳細(xì)闡述了兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，并介紹了針對(duì)非平穩(wěn)退化過(guò)程的

3、研究現(xiàn)狀。接著，本文提出了三種不同的基于維納過(guò)程的退化模型，即帶轉(zhuǎn)折點(diǎn)的退化模型，存在已知沖擊的退化模型以及沖擊未知的混合退化模型。在貝葉斯的框架下，本文分別考慮了退化狀態(tài)的估計(jì)及模型參數(shù)的估計(jì)問(wèn)題，并推導(dǎo)得到了剩余壽命預(yù)測(cè)分布的解析表達(dá)式。在各部分研究?jī)?nèi)容中，都給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)案例驗(yàn)證算法和模型的有效性。所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都很好地闡釋了在設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中，所提出的算法能夠適用于對(duì)應(yīng)的實(shí)際情況，為設(shè)備的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)維護(hù)提供有力的支撐。