[发明专利]连铸结晶器振动装置剩余寿命预测方法

说明书

本发明提供的一种连铸结晶器振动装置剩余寿命预测方法，包括以下步骤：S1.获取待测连铸结晶振动装置的振动偏摆并将振动偏摆作为退化数据；S2.构建连铸结晶器振动装置退化模型；S3.基于非线性函数回归算法确定退化模型中的漂移系数以及漂移系数的参数向量S4.基于期望最大化EM算法对连铸结晶器振动装置退化模型的先验参数进行估计并确定出最优先验参数θ；S5.构建剩余寿命概率密度模型，将先验参数代入到剩余寿命概率密度模型中计算剩余寿命概率值，找出概率值最大时所对应的剩余寿命作为连铸结晶器振动装置剩余寿命的最终预测值；仅需监测待测连铸结晶器振动装置的退化数据就能够对振动装置的剩余寿命进行准确预测。

技术领域

本发明涉及一种寿命预测方法，尤其涉及一种连铸结晶器振动装置剩余寿命预测方法。

背景技术

结晶器是承接钢水并使之按规定断面形状凝固成铸坯的铜管及辅件，是连铸机的重要部件，结晶器振动的作用是防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜壁发生粘结，减少拉坯阻力并改善铸坯表面质量。结晶器常由机械、液压、电液、电动等类型振动装置带动着振动。随工作时长增加，因装置老化等原因结晶器振动质量将越来越差，铸坯质量将受到严重影响。

若能在线预测结晶器振动装置振动质量不达标的时间，即预测结晶器振动装置剩余使用寿命，便可合理安排维修计划，保证铸坯生产的质量。

而对于连铸结晶器振动装置来说，由于其自身成本及其昂贵，采用现有的算法(比如基于大数据的方式进行预测)难以获得同类型连铸结晶器振动装置的退化数据，而且由于连铸结晶器的工作时间长，也不适宜采用传统的加速老化试验来获得其退化数据以进行振动装置的剩余寿命预测，因此，现有技术中还没有一种有效的技术手段对于连铸结晶器振动装置剩余寿命能够进行准确预测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种连铸结晶器振动装置剩余寿命预测方法，仅需监测待测连铸结晶器振动装置的退化数据就能够对振动装置的剩余寿命进行准确预测，有效确保最终预测的精度，为连铸结晶器振动装置的合理的维修计划的制定提供准确的数据支持，确保最终铸坯的产品质量。

本发明提供的一种连铸结晶器振动装置剩余寿命预测方法，包括以下步骤：

S1.获取待测连铸结晶振动装置的振动偏摆并将振动偏摆作为退化数据，其中，退化数据序列表示为Y_0：n＝{y₀，y₁，...y_n}，t_n为退化数据的第n个监测时刻点，y_n为t_n时刻所监测的退化数据；

S2.构建连铸结晶器振动装置退化模型：

Y(t)＝X(t)+ε(t)

其中，X(O)表示0时刻振动装置的退化状态，为反映退化趋势的漂移系数，为的参数向量，σ_B是反映退化过程波动程度的扩散系数，B(t)是标准布朗运动，Y(t)为t时刻监测的退化数据，ε(t)为测量误差；

并将退化数据序列Y_0：n所对应的隐含退化状态序列表示为：X_0：n＝{x₀，x₁，...x_n}；

S3.基于非线性函数回归算法确定退化模型中的漂移系数以及漂移系数的参数向量

S4.基于期望最大化EM算法对连铸结晶器振动装置退化模型的先验参数进行估计并确定出最优先验参数θ，其中，先验参数θ表示为：

μ₀和∑₀分别是x₀的期望与方差，f为漂移系数表达式的简写，表示测量误差的方差；