RBF网络用于性能退化的可靠性评估

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1、第15卷第11期电光与控制V01．15No．112008年11月ElectronicsOptics&ControlNOV．2oo8文章编号：1671—637X(2OO8)11一(1067—04RBF网络用于性能退化的可靠性评估胡锦涛，胡昌华，冯文晖，郑建飞(第二炮兵工程学院，西安710025)摘要：针对无法用数学式准确描述退化量与环境因子问复杂非线性关系的问题，提出了一种基于RBF网络的退化轨迹建模方法。利用RBF网络能够逼近任意非线性函数的特性，进行退化轨迹的建模，并结合失效阈值预测产品寿命。将所有估计寿命作为完全失效数据进行可靠性评估，有效地解决了失效数据少

2、的问题。通过对疲劳裂纹增长数据的RBF网络建模分析，证明RBF网络具有很好的函数逼近能力，寿命预测结果非常理想。经验证，在更少的退化数据下，RBF网络仍能够较好地模拟退化轨迹，寿命预测精度较高。关键词：RBF网络；性能退化；寿命预测；可靠性评估中图分类号：V247．1；TB114．3文献标识码：ARBFnetworkbasedreliabilityassessmentofoert^ormanceo1egrad⋯auOnHUJin—tao，HUChang—hua，FENGWen—hui，ZHENGJian—fei(TheSecondA,-tiao-yErNinee

3、ringCollege，Xi’伽710025，China)Abstract：SinceitiSverydificulttodescribethecomplexnon—linearrelationshipbetweenperformancedegradationmeasuresandenvironmentalfactorsbymathematicexpressions，weputforwardamethodformodelingdegradationpathbasedonRBFnetwork．TheRBFnetworkCanapproachanynon—linea

4、rfunctions，thefeatureisusedformodelingthedegradationpathsandforecastthelifetimeofproductsbasedonthecriticallevelofdegradation．AlloftheestimatedlifetimesaretakenaSdataofcompletefailuretoimplementreliabilityassessment，thustheproblemoflackoftime—to—failuredataissolved．Thefatiguecrackgro

5、wthdataareanalyzedbyusingRBFnetwork．ThefunctionapproachingcapabilityofRBFnetworkisproved，andtheresultoflifetimeforecastissatisfactory．ItisvalidatedthattheRBFnetworkcarlmodelthedegradationpathspreferably，evenundermuchlessdegradationdata，andtheprecisionoflifetimeforecastishigh．Keywords

6、：RBFnetwork；performancedegradation；lifetimeprediction；reliabilityassessment是针对高可靠、长寿命的产品。基于性能退化轨迹O引言模型的可靠性评估是目前普遍采用的方法，其中最基于性能退化数据进行产品的寿命预测和可靠关键的步骤是退化轨迹的建模。一般来说，根据产性评估已经越来越引起工程人员的重视，因为它可品失效的物理或化学过程得到的退化轨迹模型最为以有效解决寿命试验中失效数据太少的问题，特别准确，但由于环境影响因子与性能特征量之间存在着复杂的非线性映射关系，很多产品的失效过程很难用数学式准确表达⋯

7、1。而神经网络有非常好的非收稿日期：2007—07—13修回日期：2007．10—24基金项目：国家自然科学基金重点课题(60736026)；线性映射性能、容错能力，尤其是RBF网络，具有结国家教育部新世纪优秀人才支持计戈Ij项目构自适应确定、输出与初始权值无关的优良特陆，能作者简介：胡锦涛(1983一)，男，湖北随州人，硕士生，主要研够逼近任意非线性函数J。本文研究了用RBF网究方向为故障诊断与容错控制、可靠性工程。络进行性能退化轨迹建模的方法。68电光与控制第l5卷RBF网络中所用的非线性函数的形式对网络性1RBF网络能的影响并不十分重要，关键因素是基函数中

8、心的选1985年，Pow