基于隐半马尔科夫退化模型的非等周期预防性维修优化

作     者：苏春 李乐 Su Chun;Li Le

作者机构：东南大学机械工程学院南京211189 湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湘潭411201 

出 版 物：《东南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southeast University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2021年第51卷第2期

页      面：342-349页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(71671035) 机械设备健康维护湖南省重点实验室开放基金资助项目(201901) 江苏风力发电工程技术中心开放基金资助项目(ZK19-03-03) 

主　　题：隐半马尔科夫模型 退化模型 非等周期维修 维修优化 

摘      要：以单位时间维修费用率最小化为目标,研究非等周期下预防性维修优化问题.采用隐半马尔科夫模型(HSMM)完成退化过程时间序列的动态建模,采用多维特征变量描述设备退化状态,建立设备性能退化评估模型.为减小信号噪声对HSMM训练的影响,采用经验模态分解(EMD)分析传感器信号,获得降噪后的退化特征;将多维特征样本作为模型观测值完成HSMM训练,并获取状态转移函数矩阵;以役龄回退因子描述维修效果,采用增强精英保留遗传算法(SEGA)求解维修优化模型,得到维修次数和维修间隔的优化解.以某航空发动机全寿命周期检测数据为例,完成案例分析.结果表明:针对4个退化状态下的非等周期维修模型,初始维修周期和维修总次数分别为13.79、19,每个作业周期费用率为257499美元,为预防性维修计划的制定提供理论依据.