[发明专利]一种机械系统潜在性能退化的间接评估方法

摘要

一种机械系统潜在性能退化的间接评估方法，以零部件失效时间间隔数据序列为分析对象，从中选取部分数据作为初始样本集，估计其概率密度函数，并计算平均失效时间和概率信息熵，逐个取得失效时间间隔数据扩大样本集，得到平均失效时间序列和概率信息熵序列，根据平均失效时间序列计算出相对累积退化率，用于量化评估系统整体性能退化程度，并使用概率信息熵序列判断引起系统性能退化的主导因素类型，本发明建立零部件与整体系统退化失效过程之间的对应关系，实现了潜在系统性能退化的间接评估。

主权项

1.一种机械系统潜在性能退化的间接评估方法，其特征在于：以零部件失效时间间隔数据为分析对象，估计其概率密度函数，计算平均失效时间和概率信息熵，根据平均失效时间计算相对累积退化率，用于评估系统性能退化程度，并使用概率信息熵判断引起系统性能退化的主导因素类型，具体包括以下步骤：1）记录机械系统服役过程中零部件失效的时间间隔样本{t_i,i=1,…,n}，其中n为样本总数；2）选取前l个零部件失效时间间隔组成初始样本集T_l={t₁,t₂,…,t_l}；3）使用高斯核密度估计方法，得到样本集的概率密度估计j=1,2,…,m，其中y_j为概率密度估计点，m为估计点数，为高斯核函数，σ为平滑因子；4）计算样本集的平均失效时间5）计算样本集的概率信息熵6）逐个取得新的时间间隔样本t_l+q,q=1,…,n-l，构造新的样本集为T_l+q={t₁,t₂,…,t_l,…,t_l+q}，重复步骤3）～5），得到新的平均失效时间μ_l+q和概率信息熵h_l+q，直到所有的零部件失效时间间隔样本均被使用；7）计算相对累积退化率dl+r=μlΣi=1l+rtiμl+rΣi=1lti-1,r=0,...,n-l;]]>8）以相对累积退化率序列D={d_l,d_l+1,…,d_n}评估系统性能退化程度，相对累积退化率增大，系统性能持续退化，相对累积退化率减小，系统性能改善；9）以概率信息熵序列H={h_l,h_l+1,…,h_n}分析系统性能退化的主导因素，概率信息熵逐渐减小，则系统性能退化由确定性因素引起，否则为不确定因素引起。