本文關(guān)鍵詞：故障預(yù)測及其性能評估方法研究

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【摘要】：隨著故障預(yù)測與健康管理的發(fā)展,預(yù)測結(jié)果的性能評估的關(guān)鍵性愈加顯現(xiàn)。只有預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確度、精確度和置信度得以量化評估,故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)的實用性能才能進一步增強。本文基于國家自然科學(xué)基金項目“直升機傳動鏈累積損傷跟蹤與預(yù)測的相空間曲變理論與方法研究”和部委級預(yù)研課題“×××退化狀態(tài)識別與剩余壽命預(yù)測技術(shù)”,針對故障預(yù)測性能評估問題,整理并提出了一系列功能全面的測度集合,完成了對應(yīng)的評估軟件,并提出了預(yù)測結(jié)果不確定度的評估方法。主要研究內(nèi)容包括:(1)從數(shù)學(xué)上詳細(xì)推導(dǎo)了粒子濾波算法和RUL計算流程,完成了故障軸承的RUL預(yù)測;(2)對預(yù)測性能評估測度的表述術(shù)語進行了標(biāo)準(zhǔn)化的定義,并按功能對其進行了分類;(3)設(shè)計與軟件實現(xiàn)了層次遞進的性能評估測度集合,驗證了其評估效果;(4)為了改進其通用性能,設(shè)計與軟件實現(xiàn)了評分化的預(yù)測性能評估測度集合,驗證了其評估效果;(5)針對預(yù)測結(jié)果不能攜帶概率信息的情況,提出了其動態(tài)不確定度的估計方法,并對其有效性進行了驗證。本文提出的性能測度與不確定度的估計方法,能夠全面地評估預(yù)測結(jié)果,指導(dǎo)預(yù)測算法的改進,也是預(yù)測技術(shù)成熟度的重要指標(biāo)之一。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)測性能 離線評估 測度集合 不確定度量化
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH17
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題來源與意義11-12
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 選題背景與研究意義11-12
• 1.2 故障預(yù)測性能評估研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排14-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 基于粒子濾波的故障軸承剩余使用壽命預(yù)測17-29
• 2.1 粒子濾波算法17-22
• 2.1.1 貝葉斯濾波方法17-18
• 2.1.2 序貫重要性采樣18-19
• 2.1.3 重采樣19-21
• 2.1.4 粒子濾波的基本流程21-22
• 2.2 RUL的計算流程22-24
• 2.2.1 當(dāng)前狀態(tài)估計22-23
• 2.2.2 狀態(tài)預(yù)測23
• 2.2.3 RUL計算23-24
• 2.3 故障軸承剩余使用壽命預(yù)測實驗結(jié)果與分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 故障預(yù)測性能評估測度的標(biāo)準(zhǔn)化研究29-43
• 3.1 預(yù)測性能評估測度的標(biāo)準(zhǔn)化定義29-33
• 3.2 預(yù)測性能評估測度的精煉33-41
• 3.2.1 算法性能測度34-39
• 3.2.2 計算性能測度39-40
• 3.2.3 費效測度40-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 第四章 預(yù)測性能評估測度集合的探索43-65
• 4.1 層次遞進的預(yù)測性能評估測度集合43-50
• 4.2 層次遞進的預(yù)測性能評估測度集合的軟件實現(xiàn)50-53
• 4.3 層次遞進的預(yù)測性能評估測度集合的缺陷分析53-54
• 4.4 評分化的預(yù)測性能評估測度集合54-57
• 4.5 評分化的預(yù)測性能評估測度集合的軟件實現(xiàn)57-60
• 4.6 兩種測度集合對故障軸承RUL預(yù)測結(jié)果的評估效果60-64
• 4.6.1 層次遞進的預(yù)測性能評估測度集合的效果60-62
• 4.6.2 評分化的預(yù)測性能評估測度集合的效果62-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 第五章 預(yù)測結(jié)果動態(tài)不確定度的估計65-83
• 5.1 預(yù)測結(jié)果不確定度來源分析65-66
• 5.2 狀態(tài)基預(yù)測中不確定度的特點66-68
• 5.3 基于貝葉斯推理的不確定度估計68-72
• 5.3.1 不確定度估計的經(jīng)典統(tǒng)計方法68-69
• 5.3.2 不確定度估計的貝葉斯方法69-70
• 5.3.3 不確定度估計的貝葉斯動態(tài)模型的選擇70-72
• 5.4 動態(tài)不確定度估計方法的實驗驗證72-82
• 5.4.1 鋰電池剩余使用壽命預(yù)測實驗72-74
• 5.4.2 試驗結(jié)果處理方法特點與目的74-76
• 5.4.3 試驗數(shù)據(jù)分析76-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 第六章 結(jié)論與展望83-85
• 6.1 工作總結(jié)83-84
• 6.2 研究展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-91
• 作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果91

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本文編號：859796