[发明专利]滚动轴承摩擦力矩参数不确定度评估方法

摘要

本发明公开了一种滚动轴承摩擦力矩参数不确定度评估方法，该方法是首先对滚动轴承摩擦力矩进行测量，得到滚动轴承摩擦力矩时间序列，并以数据序列表示，同时假设数据序列为平均值未知方差已知的正态分布，计算数据序列中的数据的平均值和方差；然后对数据序列进行稳健化处理，得到先验经验函数，并计算出先验经验函数的平均值及方差；最后在一定置信度水平下，计算滚动轴承摩擦力矩贝叶斯评估区间。本发明将两种最优估计进行有机融合，优势互补，提出一种既能反映数据位置特征又能反映总体数据势态的数据稳健化处理方法，用该方法处理过的试验数据作为贝叶斯评估的先验信息，用贝叶斯方法评估机械产品的性能。

主权项

1.一种滚动轴承摩擦力矩参数不确定度评估方法，其特征是，该方法包括以下步骤：(一)获取测试数据：对滚动轴承摩擦力矩进行测量，得到滚动轴承摩擦力矩时间序列，所述时间序列以数据序列表示，并假设数据序列为平均值未知方差已知的标准正态分布，然后计算数据序列中的数据的平均值和方差；步骤(一)中，(1)将所述数据序列用X表示，数据序列X中数据的个数用N表示；(2)计算数据序列X中的数据的平均值和方差，平均值用x表示，方差用σ2表示；(二)稳健化处理：对所述数据序列进行稳健化处理，得到先验经验函数，然后计算先验经验函数的平均值及方差；步骤(二)所述稳健化处理的具体过程为：(3)将数据序列X中的数据按从小到大顺序排列，得排序序列Y；(4)获取排序序列Y的中位数β；(5)假设y(b)和y(e)分别为滚动轴承排序序列Y中的第b个数据和第e个数据，且y(b)≤β，β≤y(e)，并：定义按从小到大的顺序y(b),…,β的排序序列为左序列，左序列的数据个数为n1，y(b)为左序列首数据；定义按从小到大的顺序β,…,y(e)的排序序列为右序列；右序列的数据个数为n2；y(e)为右序列尾数据；则，当y(n)≤y(b)时，用y(b)代替y(n)，当y(n)≥y(e)时，用y(e)代替y(n)，从而得到改进数据序列Z(n1,n2)；(6)获取改进数据列Z(n1,n2)中数据的平均值η(n1,n2)；(7)计算改进数据列Z(n1,n2)中数据的平均值η(n1,n2)与排序序列Y的中位数β的绝对差D(n1,n2)，当N为偶数时取n1＝n2＝1,2,…,N/2，当N为奇数时取n1＝n2＝1,2,…,(N+1)/2，取不同的n1和n2值，得到不同的绝对差，然后从所述不同的绝对差中找到最小值Dmin；Dmin所对应的左序列首数据y(b)和右序列尾数据y(e)分别为K1和K2；(8)计算最小值Dmin所对应的改进数据列的平均值μ和方差τ2，平均值μ即为滚动轴承摩擦力矩先验分布函数平均值，方差τ2即为滚动轴承摩擦力矩先验分布函数方差；(三)在一定置信度水平下，计算滚动轴承摩擦力矩贝叶斯评估区间；步骤(三)中滚动轴承摩擦力矩贝叶斯评估区间的具体计算过程为：(9)计算贝叶斯参数平均值估计θ及方差估计ζ2，步骤(9)具体为：其中：θ为滚动轴承摩擦力矩贝叶斯平均值估计，ζ2为滚动轴承摩擦力矩贝叶斯方差估计；(10)然后计算给定置信度1‑α条件下的滚动轴承摩擦力矩贝叶斯评估区间其中1‑α为置信度，θ为滚动轴承摩擦力矩贝叶斯平均值估计，ζ为滚动轴承摩擦力矩贝叶斯标准差估计，为标准正态分布的上侧分位数。