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基于不确定油液光谱数据的综合传动装置剩余寿命预测

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光谱学与光谱分析 2019年第2期39卷 553-558页

作者：闫书法马彪郑长松朱礼安陈建文李慧珠北京理工大学机械与车辆学院车辆传动国家重点实验室北京100081 江麓机电集团公司湖南湘潭411100

原子发射光谱分析得到的磨损微粒元素浓度是综合传动装置性能劣化评估和剩余寿命预测的重要监测指标。由于系统随机劣化过程和光谱测量误差的影响,油液光谱数据中不可避免包含系统劣化随机性和光谱测量不确定性。然而,现有基于油液光谱... 详细信息

原子发射光谱分析得到的磨损微粒元素浓度是综合传动装置性能劣化评估和剩余寿命预测的重要监测指标。由于系统随机劣化过程和光谱测量误差的影响,油液光谱数据中不可避免包含系统劣化随机性和光谱测量不确定性。然而,现有基于油液光谱数据的剩余寿命预测研究中,没有考虑劣化过程的随机性和测量的不确定性对剩余寿命预测的影响。因此,针对综合传动装置劣化随机性和油液光谱数据测量不确定性对寿命预测的影响,提出一种考虑系统随机劣化和数据不确定测量的综合传动装置劣化过程建模方法。基于随机过程首中时间的概念,定义了综合传动装置的剩余寿命;基于Wiener随机过程,建立了考虑系统随机劣化和不确定测量数据的综合传动装置劣化模型,利用极大似然估计方法,估计了劣化过程模型的参数;利用卡尔曼滤波技术,实现了综合传动装置劣化状态的实时估计与更新,进一步得到了考虑系统劣化随机性和光谱数据测量不确定性的剩余寿命分布。研究结果表明,提出的劣化建模方法能够准确估计装置的运行状态,避免了采用条件维护时间对装置进行维护与保养的局限性;综合传动装置的维护时间预测值比条件维护时间延长了193Mh(113.5%);考虑光谱数据测量不确定性的剩余寿命预测方法优于不考虑测量不确定性的方法。

关键词：油液光谱分析剩余寿命 Wiener过程不确定测量综合传动

基于油液中金属浓度梯度特征的滤波剩余寿命预测模型

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系统工程理论与实践 2014年第6期34卷 1620-1625页

作者：张英波贾云献邱国栋黄河谷玉波军械工程学院装备指挥与管理系空军西安飞行学院理论训练系 65659部队驻黎阳机械公司军代室

基于随机滤波理论的剩余寿命预测模型是基于状态的维修的重要组成部分.首先根据设备磨损过程,建立了磨损、金属粒子浓度和剩余寿命三者的函数关系.进而针对滤波模型基于油液信息进行预测时的局限性,建立了基于油液浓度梯度特征的滤波模... 详细信息

基于随机滤波理论的剩余寿命预测模型是基于状态的维修的重要组成部分.首先根据设备磨损过程,建立了磨损、金属粒子浓度和剩余寿命三者的函数关系.进而针对滤波模型基于油液信息进行预测时的局限性,建立了基于油液浓度梯度特征的滤波模型.此模型无需对监测信息中的换油影响进行线性回归处理,从而减少了误差,并以金属浓度梯度特征建模,完善了状态信息与剩余寿命之间的负相关关系.然后设计了极大似然参数估计方法,在参数估计过程中考虑了截尾数据对估计值的影响.最后以某型自行火炮发动机的油液光谱分析数据为例,实现了发动机的剩余寿命预测,结果表明了该模型的可行性和有效性.

关键词：剩余寿命滤波模型金属浓度梯度状态信息参数估计

基于Box-Cox变换与随机系数回归模型的非线性退化设备剩余寿命预测方法

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航空学报 2023年第11期44卷 194-206页

作者：杨保奎张建勋李慧琴司小胜火箭军工程大学智剑实验室西安710025

准确预测退化设备的剩余寿命可以为设备维护管理提供重要信息支撑,进而避免设备运行中发生计划外失效、减少设备运行维护成本。针对工程实际设备广泛存在的非线性退化现象,提出了基于Box-Cox变换与随机系数回归模型的非线性退化设备剩... 详细信息

准确预测退化设备的剩余寿命可以为设备维护管理提供重要信息支撑,进而避免设备运行中发生计划外失效、减少设备运行维护成本。针对工程实际设备广泛存在的非线性退化现象,提出了基于Box-Cox变换与随机系数回归模型的非线性退化设备剩余寿命预测方法。首先,采用Box-Cox变换对非线性退化数据进行线性化处理,在此基础上通过随机系数回归模型构建退化模型,并运用Bayesian理论与蒙特卡洛-期望最大化算法在线更新模型参数;然后,基于随机系数回归模型的特性,推导出剩余寿命的分布函数以及其点估计值;最后,通过数值仿真和锂电池实际退化数据验证所提方法的有效性。

关键词：剩余寿命 Box-Cox变换随机系数回归模型非线性退化数据蒙特卡洛-期望最大化算法

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基于随机滤波模型的老年人剩余寿命预测

系统工程理论与实践 2016年第11期36卷 2924-2932页

作者：高凯烨王文彬刘祥东北京科技大学东凌经济管理学院复杂系统故障预测和管理研究所北京100083

自理能力是老年人健康状况的重要指标,但其与剩余寿命之间的关系一直缺乏严格的量化研究.本文根据中国营养健康调查中不小于55岁人群的自理能力面板数据,构建随机滤波模型预测其剩余寿命概率分布,并采用拟合优度检验测试模型的准确度.... 详细信息

自理能力是老年人健康状况的重要指标,但其与剩余寿命之间的关系一直缺乏严格的量化研究.本文根据中国营养健康调查中不小于55岁人群的自理能力面板数据,构建随机滤波模型预测其剩余寿命概率分布,并采用拟合优度检验测试模型的准确度.研究结果表明,自理能力和健康状况有着密切的关系,是老年人剩余寿命的重要指征;在生化指标难以得到时,构建的模型可以通过观察老年人的自理能力有效地预测其寿命分布.这为人群健康管理所倡导的关注老年人自理能力提供了科学依据,并对人寿保险公司根据老年人自理能力来确定寿险的费率提供了重要参考.

关键词：随机滤波剩余寿命预测自理能力

基于LASSO变量选择的航空发动机相似性剩余寿命预测

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航空动力学报 2023年第4期38卷 931-938页

作者：于倩影李娟戴洪德辛富禄鲁东大学数学与统计科学学院山东烟台264025 海军航空大学航空基础学院山东烟台264001

由于航空发动机监测变量众多,传统方法直接选取性能退化趋势明显的变量进行寿命预测,所以提出一种基于LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)的变量选取方法,结合相似性寿命预测方法有效提高了预测精度。基于K-means... 详细信息

由于航空发动机监测变量众多,传统方法直接选取性能退化趋势明显的变量进行寿命预测,所以提出一种基于LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)的变量选取方法,结合相似性寿命预测方法有效提高了预测精度。基于K-means聚类区分不同工况,对航空发动机多个监测变量根据聚类结果进行变量转换。基于LASSO方法选取最优传感器变量。基于相似性方法进行航空发动机剩余寿命预测。将基于LASSO的变量选取方法与传统的根据退化趋势大小进行选择的方法进行剩余使用寿命预测的结果进行了对比研究。结果表明:基于LASSO选取变量的相似性寿命预测误差的标准差在3种运行周期下分别减少了约1.84、3.46、4.23。

关键词：预测与健康管理 K-means聚类 LASSO方法相似性剩余寿命

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基于神经网络的球轴承剩余寿命预测

机械工程学报 2007年第10期43卷 137-143页

作者：奚立峰黄润青李兴林刘中鸿李杰上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 杭州轴承试验研究中心杭州310022 普度大学工业工程学院辛辛纳提大学工学院

针对球轴承的剩余寿命预测问题,基于自组织映射(Self organizing map,SOM)和反向传播(Back propagation,BP)两种神经网络,提出一套新的预测球轴承剩余寿命的方法体系。深入对比分析几种不同轴承衰退指标的优缺点,利用三套时间域衰退指... 详细信息

针对球轴承的剩余寿命预测问题,基于自组织映射(Self organizing map,SOM)和反向传播(Back propagation,BP)两种神经网络,提出一套新的预测球轴承剩余寿命的方法体系。深入对比分析几种不同轴承衰退指标的优缺点,利用三套时间域衰退指标和三套频率域衰退指标,包括一套新设计的指标,训练自组织映射神经网络。将源自于SOM的最小量化误差(Minimum quantization error,MQE)作为新的衰退指标,建立一套轴承性能数据库。针对球轴承衰退期,训练一套BP神经网络,根据权值计算失效时间技术,成功开发一套剩余寿命预测模型。结果表明,该方案远优于业界常用的L10寿命估计。

关键词：自组织映射神经网络球轴承预测模型剩余寿命

基于贝叶斯LS-SVR的锂电池剩余寿命概率性预测

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航空学报 2013年第9期34卷 2219-2229页

作者：陈雄姿于劲松唐荻音王英勋北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

提出了一种基于贝叶斯最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的锂电池剩余寿命在线概率性预测方法。首先,通过滚动窗方法选取锂电池历史健康退化数据,并根据相空间重构原理建立训练样本,其中最小嵌入维数使用Cao氏方法计算获得。然后,运用贝叶斯... 详细信息

提出了一种基于贝叶斯最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的锂电池剩余寿命在线概率性预测方法。首先,通过滚动窗方法选取锂电池历史健康退化数据,并根据相空间重构原理建立训练样本,其中最小嵌入维数使用Cao氏方法计算获得。然后,运用贝叶斯3层推理训练LS-SVR预测模型,在迭代预测阶段,采用蒙特卡罗方法来表示和管理多步预测中的不确定性及其传递,即用一群离散粒子来近似连续分布,结合"退化轨迹不相交"原则和高斯过程假设,预测出锂电池健康状态未来时刻的发展趋势。最后结合给定的失效阈值,通过统计穿越阈值的粒子数目得到剩余寿命的概率分布。使用美国国家航空航天局阿姆斯研究中心公开的电池数据集与高斯过程回归(GPR)方法进行对比实验,多项预测性能指标结果表明贝叶斯LS-SVR方法具有更高的预测准确度和置信度。

关键词：锂电池剩余寿命概率性预测最小二乘支持向量回归(LS-SVR) 不确定性管理

基于剩余寿命的铁路轨道电路调整型维修方法研究

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铁道学报 2015年第4期37卷 69-74页

作者：米根锁张凤霞魏蕾兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

轨道电路设备的维修通常以故障后维修和定时维修为主,而传统的定时维修存在随着维修次数的增多使得设备的可靠性下降、失效率增大的问题。在定时维修的基础上,通过动态调整维修的时间间隔,延长平均无故障时间并保证设备的可靠运行。本... 详细信息

轨道电路设备的维修通常以故障后维修和定时维修为主,而传统的定时维修存在随着维修次数的增多使得设备的可靠性下降、失效率增大的问题。在定时维修的基础上,通过动态调整维修的时间间隔,延长平均无故障时间并保证设备的可靠运行。本文将此方法应用于ZPW-2000A轨道电路设备的维修中。以发送器和接收器为例,通过收集历史失效数据,计算其平均剩余寿命并进行可靠性分析,根据剩余寿命进行调整型维修。计算结果表明该方法可行有效,可为延长设备的使用寿命和改进铁路信号设备定时维修策略提供理论依据。

关键词： ZPW-2000A轨道电路调整型维修定时维修剩余寿命

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老钢桥剩余安全度与剩余寿命估计

同济大学学报（自然科学版） 2001年第4期29卷 384-389页

作者：陈惟珍 G.Albrecht D.Kosteas 同济大学桥梁工程系上海200092 慕尼黑工业大学土木系

通过对老钢桥疲劳断裂安全度的分析 ,计算了老钢桥的剩余寿命和继续使用所需的检测间隔 ,为老钢桥在考虑经济性前提下的维修与加固提供了可靠性依据 .

关键词：老钢桥剩余安全度检测间隔剩余寿命疲劳断裂破坏概率寿命估计