线性FBM过程随机退化设备剩余寿命自适应预测

• 作者: 高旭东 胡昌华 杜党波
• 来源期刊: 中国测试
• 学科: 工学
• 关键词: 剩余寿命 分数布朗运动 记忆效应 极大似然估计 贝叶斯理论 陀螺仪
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 测控技术
• 页码范围: 111-119
• 页数: 9页
• 分类号: TP202
• 语种: 中文
• DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2020060011

摘要

现有文献主要通过马尔科夫过程来描述设备的退化轨迹,鲜有考虑历史状态对未来退化轨迹的影响.鉴于此,为了反映退化轨迹的记忆效应对剩余寿命预测的影响,首先基于分数布朗运动建立一种线性随机退化模型,并通过引入随机效应来反映不同样本间的退化差异性;其次,基于弱收敛性理论与分数布朗运动的特性推导剩余寿命分布的近似解析解;再次,基于极大似然算法和贝叶斯理论完成模型参数的离线估计与在线更新,进而实现剩余寿命的在线自适应预测;最后,通过数值仿真与某惯性导航系统中陀螺仪的实测数据对本模型进行实验.结果表明:相比于传统线性随机退化模型,该模型能有效地刻画退化轨迹的记忆效应,提高剩余寿命的预测精度.