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机械强度2025年第09期:基于非线性Wiener过程的多模式随机退化设备剩余使用寿命预测方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李梦草;张正新;司小胜;冯磊;张建勋;

单位:火箭军工程大学;

摘要:多模式随机退化设备剩余使用寿命(Remaining Useful Life, RUL)预测的难点在于建立一类能够刻画多种不同退化模式的随机退化模型,并求解多模式随机退化模型下设备的RUL分布。首先,建立了一类基于非线性Wiener过程的一般化随机退化模型,实现了多模式随机退化过程统一刻画。其次,提出了基于同类设备历史退化数据的模型参数极大似然估计(Maximum Likelihood Estimation, MLE)方法。再次,推导了首达时间意义下多模式随机退化设备RUL分布的概率密度函数(Probability Density Function, PDF)的解析近似解。最后,构建了模型参数更新的序贯贝叶斯架构,实现了在役设备RUL的在线预测。数值仿真分析及轴承RUL预测的应用实例表明,所提方法能够有效建模随机退化设备的多模式随机退化过程,并准确预测设备的RUL,为系统后续的维修决策提供预测信息依据。

关键词:预测与健康管理;;剩余使用寿命预测;;多模式退化建模;;非线性维纳过程;;可靠性

基金资助:国家自然科学基金项目(62233017,62373369,62450056,62373368)~~