基于Gamma过程和EM—PF参数估计的剩余寿命预测方法研究-论文.pdf

《基于Gamma过程和EM—PF参数估计的剩余寿命预测方法研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第27卷第2期军械工程学院学报、VoI_27NO．22O15年4月JournalofOrdnanceEngineeringCollegeADr．2015doi：10．3969／j．issn．1008—2956．2015．02．001基于Gamma过程和EM—PF参数估计的剩余寿命预测方法研究王卫国，孙磊。(1．北京理工大学管理与经济学院，北京100081；2．总参陆航研究所，北京100121)摘要：针对一类剩余寿命预测问题，提出基于Gamma过程的状态空间退化模型用于描述装备的性能退化过程，对装备的剩余寿命进行预测．为了解决模型求解过程中，状态空

2、间模型隐状态通常难于测量、收集的数据不完整，并且监测值不确定的实际问题，提出了经验最大化算法和粒子滤波算法结合的方法对模型参数进行求解．在案例研究中，建立了直升机主减速器行星架裂纹和振动信号特征之间的状态空间模型，进行剩余寿命预测，结果表明基于Gamma过程的状态空间退化模型能够较为合理的预测其剩余寿命．关键词：Gamma过程；状态空间模型；EM算法；粒子滤波；剩余寿命；预测中图分类号：TH17文献标识码：A文章编号：1008—2956(2O15)02—000卜o7ResidualUsefulLifePredictionResearchbased

3、onGammaProcessandEM—PFParameterEstimationAlgorithmWANGWei—guo，SUNLei(1．SchoolofManagementandEconomics，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China；2．ArmyAviationInstitute，Beijing100121，China)Abstract：Inthispaper，forresidualusefullifeprediction，thestatespacemodelbasedGamma

4、Processisproposedtodescribethedegradationofequipmentperformance．Intheprocessofmodel，itoftenencounteredthefollowingproblems：1)thehiddenstatusofequipmentisdifficulttomeasure；2)thecollecteddataisusuallyincomplete；3)themonitoringvaluesisuncertain．Tosolvetheaboveproblems，wepropose

5、themethodcombinedExperiencemaximizationalgorithmandparticlefilteralgorithmtOgetthemodelparameters．Inthecasestudies，themodelofstatespacebetweenthecrackofplanetarygearcarrierplateofhelicopterandthevibrationsignalfeaturesisestablishedtopredictRUL．Finally，theresultshowsthatthesta

6、tespacedegradationmodelbaseonGammaProcesscanhavemorereasonablepredictioninURL．Keywords：Gammaprocess；statespacemodel；EMalgorithm；particlefilter；remainingusefullife；predict航空飞行器和航天运载器是技术密集和高度复修费用和意外停机时间起到重要的指导作用．杂的系统，在其功能／性能不断增强的同时，也带来然而对于航空飞行器和航天运载器这类可靠度了可靠性、安全性和可用性等一系列问题Ⅲ．因此对

7、高、长寿命产品，传统的寿命试验方法很难在短时间其开展剩余寿命预测研究，对降低装备运行风险、维内获得足够的失效数据，很难利用传统的基于失效收稿日期：2015-03—17；修回日期：2015-04—02基金项目：总装备部重点预研基金资助项目(9140A27020308JB34)作者简介：王卫国(1978一)，男，博士研究生，讲师．主要研究方向：装备保障理论及其应用军械工程学院学报寿命数据的方法对剩余寿命进行预测．随着状态监之间的关系．SSDM的一般形式为测技术的发展，在产品运行过程中可以获得大量的X件1一(X)+叫，(1)状态监测数据，而这些数据可以

8、用于建立产品的退Y一(X)+，(2)化过程模型，实现剩余寿命的预测．Grail等剖研究其中，公式(1)(2)分别表示状态方程和量测方程；