[发明专利]一种基于健康指标的均衡控制模块寿命预测方法及装置

权利要求书

1.一种基于健康指标的均衡控制模块寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：基于均衡控制模块在各次动作中的数据，计算其在各次动作时的特征值；

所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S1.1、提取静态特征：

基于均衡控制模块在每次动作时其中每个电磁阀驱动电流曲线，提取一组驱动电流统计特征V和能量特征E；其中驱动电流统计特征V包括响应时间Δt、局部波峰值I、局部波谷值I′和稳定电流值其中能量特征E是使用经验模态分解，将驱动电流曲线分解为Z个固有模态函数分量并计算得到的各个固有模态函数分量的能量e_z；

基于均衡控制模块在每次动作时其中列车管、均衡风缸气路气压数据，提取一组对应的阶段性特征Q，包括充排风阶段的列车管、均衡风缸的稳定阶段的气压(p_列车,p_均缸)，充风阶段的时间(t¹_列车,t¹_均缸)、排风阶段的时间(t²_列车,t²_均缸)、稳定阶段压力平稳时间(t³_列车,t³_均缸)、充排风阶段列车管与均衡风缸气压曲线的皮尔森相关系数(α_充风，α_排风)；

由此，针对均衡控制模块每次动作，获得一组静态特征B＝[V₁,E₁,V₂,E₂,…,V_N,E_N,Q]，其中V₁～V_N表示该次动作时该均衡控制模块中N个电磁阀的驱动电流统计特征V与能量特征E；

步骤S1.2、提取累积动态特征；

均衡控制模块在每次动作时的累计动态特征F包括F₁、F₂、F₃和F₄四部分：

1)将针对均衡控制模块在已经历的生命周期的每次动作提取的静态特征按对应的时间先后顺序排列，获得一个静态特征动态特征序列；对静态特征序列进行平滑滤波处理得到平滑特征序列，平滑特征序列中的元素即均衡控制模块在每次动作时的平滑特征，记为F₁；

2)针对均衡控制模块的每次动作，提取均衡控制模块在该次动作时已经经历过的各模式的次数，记为F₂；

3)针对均衡控制模块的每次动作，计算该次动作与各模式上次动作的时间之间的间隔，记为F₃；

4)针对均衡控制模块的每次动作，计算该次动作与各模式上次动作的平滑特征之间的差值，记为F₄；

步骤S2：构建健康指标模型，基于均衡控制模块样本的特征值确定模型参数；并基于提取的特征值，采用参数确定后的健康指标模型计算均衡控制模块在其各次动作时的健康指标；

步骤S3：构建寿命预测模型，基于均衡控制模块样本的健康指标序列和剩余使用寿命序列训练预测模型参数，得到训练好的寿命预测模型；

步骤S4：将待检测的均衡控制模块的历史健康指标序列输入训练好的寿命预测模型，输出其剩余使用寿命。

2.根据权利要求1所述的基于健康指标的均衡控制模块寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，设K为累积动态特征F的总维度，即其包含的特征个数，将均衡控制模块在第t次动作时的累积动态特征表示为F(t)＝(f₁(t),f₂(t),...,f_K(t))，构建健康指标模型为：

H(t)＝w₁f₁(t)+w₂f₂(t)+...w_kf_k(t)+...+w_Kf_K(t)

其中，H(t)为均衡控制模块在第t次动作时的健康指标，w₁,w₂,...,w_k,...,w_K表示各维特征分量对应的权重。