[发明专利]一种用于舰载机传感器系统预防检修阈强度和次数优化的方法

摘要

本发明涉及一种用于舰载机传感器系统预防检修阈强度和次数优化的方法。舰载机传感器系统首先生成预防检修剩余退化量的概率密度函数，根据预防检修后进行预防检修更换概率和作废更换概率，解算得到舰载机传感器系统寿命周期和维护总费用，解算得到长期期望费用率，经过优化得到最优预防检修阈强度和预防检修次数限制。此发明的优点在于舰载机传感器系统寿命周期预测模型采用非线性退化过程描述，同时优化模型中考虑了预防检修阈强度和预防检修次数限制两个主要变量对长期维护费用率的影响，最优长期维护费用率更低，同时为维护检修时的参数设定提供参考。本发明通过仿真实验验证了所提方法的可靠性和有效性。

主权项

1.一种用于舰载机传感器系统预防检修阈强度和次数优化的方法，包括舰载机传感器系统(1)，舰载机传感器系统模型简化(2)，舰载机传感器系统预防检修退化量生成器(3)，舰载机传感器系统预防检修剩余退化量概率密度函数生成器(4)，舰载机传感器系统首达预防检修阈强度时间发生器(5)，舰载机传感器系统首达作废阈强度时间L_n,ε发生器(6)，概率密度解算器(7)，累积分布函数解算器(8)，L_n,ε概率密度解算器(9)，L_n,ε累积分布函数解算器(10)，c_nT时刻预防检修更换概率解算器(11)，(i+1)T时刻预防检修更换概率解算器(12)，K次预防检修后进行预防检修更换概率解算器(13)，作废更换概率解算器(14)，舰载机传感器系统寿命周期解算器(15)，舰载机传感器系统维护总费用解算器(16)，舰载机传感器系统维护长期期望费用率目标器(17)，预防检修阈强度和预防检修次数优化器(18)，其特征在于：舰载机传感器系统(1)给出舰载机传感器系统的组成，根据舰载机传感器系统模型简化(2)的简化规则对舰载机传感器系统(1)进行简化，然后舰载机传感器系统预防检修剩余退化量概率密度函数生成器(4)根据中间变量Ω(rn)、预防检修阈强度εc、超参数ω和μ生成预防检修剩余退化量的概率密度函数f(rn)，传递给舰载机传感器系统预防检修退化量生成器(3)，并结合扩散系数β、标准Brown运动B(t)、漂移系数α(t,θ)、时刻t之前传感器经历的预防检修次数n和第n次预防检修时刻tn生成预防检修退化量Y(t)。预防检修退化量Y(t)传递给舰载机传感器系统首达预防检修阈强度时间发生器(5)计算首达预防检修阈强度时间传递给概率密度解算器(7)和累积分布函数解算器(8)分别计算得到首达预防检修阈强度时间的概率密度和累积分布函数预防检修退化量Y(t)传递给舰载机传感器系统首达作废阈强度时间Ln,ε发生器(6)计算首达作废阈强度时间Ln,ε，传递给Ln,ε概率密度解算器(9)和Ln,ε累积分布函数解算器(10)分别计算得到首达作废阈强度时间的概率密度fε,n(xn|rn)和累积分布函数Fε,n(tn|rn)。c_nT时刻预防检修更换概率解算器(11)根据首达预防检修阈强度时间的概率密度和累积分布函数解算得到c_nT时刻预防检修更换概率P(c_n)，传递给(i+1)T时刻预防检修更换概率解算器(12)解算得到(i+1)T时刻预防检修更换概率P_c(i+1,K)，传递给K次预防检修后进行预防检修更换概率解算器(13)解算得到K次预防检修后进行预防检修更换概率P_c(T,ε_c)。作废更换概率解算器(14)根据首达作废阈强度时间的概率密度fε,n(xn|rn)和累积分布函数Fε,n(tn|rn)解算得到作废更换概率PI(T,εc)。舰载机传感器系统寿命周期解算器(15)利用Pc(T,εc)和PI(T,εc)解算得到舰载机传感器系统寿命周期L，舰载机传感器系统维护总费用解算器(16)根据Pc(T,εc)、PI(T,εc)、检测次数期望值Nd、每次检测费用cd、预防检修次数期望值Nm、每次预防检修费用cm、每次预防检修更换费用cc和每次作废更换费用cI计算得到维护总费用T_C。舰载机传感器系统维护长期期望费用率目标器(17)根据寿命周期L和维护总费用T_C解算得到长期期望费用率min(εc,K)，传递给预防检修阈强度和预防检修次数优化器(18)，经过优化得到最优预防检修阈强度εc*和预防检修次数限制K*。