专利名称：一种基于伪寿命跟踪的产品剩余寿命预测准确性评价方法
技术领域：
本发明涉及一种基于伪寿命跟踪的产品剩余寿命预测准确性评价方法，属于故障 预测技术领域。
背景技术：
剩余寿命预测是指通过监测产品的当前运行状态数据，采用相应的预测模型来预 测产品的剩余寿命，或者故障前剩余的可工作时间。通过剩余寿命预测可以及早做出维修 判断，防止在工作过程中出现到寿现象，导致任务失败或影响安全。如果剩余寿命预测值过 小，会导致维修浪费；如果寿命预测值过大，会影响任务的安全。因此，对预测准确性进行评 价非常重要。目前，现有的预测能力评价参数和评价方法都需要预先知道产品寿命的实际值， 不便于工程应用。在不知道产品寿命实测值的情况下，对预测模型的预测准确性进行定量 评价，具有非常重要的意义，但是目前还没有相关的定量评价方法。
发明内容
本发明的目的是通过建立一种全新的剩余寿命预测准确性定量评价方法，主要是 在未知产品寿命实测值的情况下，通过确定寿命消耗值、预测模型的剩余寿命预测值，合成 伪寿命值，定量计算出伪寿命预测波动系数，根据该系数值大小，对预测模型进行排序，从 而进行预测模型的选择。一种基于伪寿命跟踪的产品剩余寿命预测准确性评价方法，其特征在于，包括以 下几个步骤步骤一确定待评价的预测模型组；确定待评价的预测模型组，模型组的集合形式描述如下M= Imi I i = 1 k}其中，Hii是模型组的第i个模型，k代表模型组中的模型数量；确定每个预测模型 的类型，并根据类型确定相应的模型参数；步骤二 确定各模型预测事例数据；具体步骤如下(1)从预测模型组中选择一个预测模型；(2)统计该预测模型的所有预测事例；统计出该预测模型的所有预测事例，并按预测的前后次序排序；(3)统计所有预测事例的寿命消耗值；a.确定首个预测事例的寿命消耗值；确定首个预测事例的寿命消耗值的方法如下①若已知对象产品在首个预测事例之前的累积工作时间，则寿命消耗值为该累积 工作时间值；
②若未知对象产品在首个预测事例之前的累积工作时间，则寿命消耗值取零值；b.确定其余预测事例的寿命消耗值；统计产品从首个预测事例到其余各预测事例的累积工作时间，将该时间与首个预 测事例的寿命消耗值相加，得到其余各预测事例的寿命消耗值；(4)统计所有预测事例的剩余寿命预测值；(5)统计所有预测事例的伪寿命值；根据下式，计算出所有预测事例的伪寿命值Wij = Cij+Pij其中代表第i个预测模型的第j个预测事例的伪寿命值，Cij代表第i个预测 模型的第j个预测事例的寿命消耗值，Pu代表第i个预测模型的第j个预测事例的剩余寿 命预测值；(6)对其余的预测模型，重复步骤O) (5)，得到全部预测模型的预测事例数 据；步骤三计算伪寿命波动系数；具体步骤如下1)选择一个预测模型；2)确定该模型的伪寿命极大值；对该模型的所有伪寿命值进行对比，找出极大值；3)确定该模型的伪寿命极小值；对该模型的所有伪寿命值进行对比，找出极小值；4)计算该模型的伪寿命极差值；根据下式，计算出该模型的伪寿命极差值Bi = Wimax-Wimin其中 代表伪寿命极差值，Wifflax代表伪寿命极大值，Wifflin代表伪寿命极小值，5)计算该模型的伪寿命均值；根据下式，计算出该模型的伪寿命均值 -1亡
权利要求
1. 一种基于伪寿命跟踪的产品剩余寿命预测准确性评价方法，其特征在于，包括以下 几个步骤步骤一确定待评价的预测模型组；确定待评价的预测模型组，模型组的集合形式描述如下M= Imi I i = 1 k} (1)其中，Hii是模型组的第i个模型，k代表模型组中的模型数量；确定每个预测模型的类 型，并根据类型确定相应的模型参数； 步骤二 确定各模型预测事例数据； 具体步骤如下(1)从预测模型组中选择一个预测模型；(2)统计该预测模型的所有预测事例；统计出该预测模型的所有预测事例，并按预测的前后次序排序；(3)统计所有预测事例的寿命消耗值；a.确定首个预测事例的寿命消耗值；确定首个预测事例的寿命消耗值的方法如下①若已知对象产品在首个预测事例之前的累积工作时间，则寿命消耗值为该累积工作 时间值；②若未知对象产品在首个预测事例之前的累积工作时间，则寿命消耗值取零值；b.确定其余预测事例的寿命消耗值；统计产品从首个预测事例到其余各预测事例的累积工作时间，将该时间与首个预测事 例的寿命消耗值相加，得到其余各预测事例的寿命消耗值；(4)统计所有预测事例的剩余寿命预测值；(5)统计所有预测事例的伪寿命值；根据公式O)，计算出所有预测事例的伪寿命值wij = CiJ+PiJ ⑵其中代表第i个预测模型的第j个预测事例的伪寿命值，代表第i个预测模型 的第j个预测事例的寿命消耗值，Pu代表第i个预测模型的第j个预测事例的剩余寿命预 测值；(6)对其余的预测模型，重复步骤O) (5)，得到全部预测模型的预测事例数据； 步骤三计算伪寿命波动系数；具体步骤如下1)选择一个预测模型；2)确定该模型的伪寿命极大值；对该模型的所有伪寿命值进行对比，找出极大值；3)确定该模型的伪寿命极小值；对该模型的所有伪寿命值进行对比，找出极小值；4)计算该模型的伪寿命极差值；根据公式(3)，计算出该模型的伪寿命极差值— Wimax ^imin (3)其中 代表伪寿命极差值，Wifflax代表伪寿命极大值，Wifflin代表伪寿命极小值，5)计算该模型的伪寿命均值；根据公式，计算出该模型的伪寿命均值 -“、W1=-^W(4)cI J=I其中‘代表第i个预测模型的伪寿命均值，q为第i个预测模型的预测事例个数；6)计算该模型的伪寿命波动系数；根据公式(5)，计算出该模型的伪寿命波动系数 Ywpi = at /W1(5)其中Ywpi代表第i个预测模型的伪寿命波动系数；7)重复步骤2) 6)，直到得到所有预测模型的伪寿命波动系数； 步骤四排序和优选；(1)排序根据各预测模型的伪寿命波动系数的值，对所有的预测模型按照伪寿命波动系数值从 小到大的顺序进行排序；(2)优选选取对应的伪寿命波动系数值最小的预测模型为选用的模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于伪寿命跟踪的产品剩余寿命预测准确性评价方法， 其特征在于，所述步骤二中( 中的预测事例为将实时采样得到的产品寿命特征参数数 据输入预测模型，利用预测模型得到产品的剩余寿命预测值。
全文摘要
本发明公开了一种基于伪寿命跟踪的产品剩余寿命预测准确性评价方法，属于故障预测技术领域，具体包括以下几个步骤步骤一确定待评价的预测模型组；步骤二确定各模型预测事例数据；步骤三计算伪寿命波动系数；步骤四排序和优选。本发明统计每个预测事例对应的寿命消耗值，以及剩余寿命预测值，合成得到伪寿命值，并定量计算伪寿命波动系数，实现对预测模型准确性进行定量评价。而且本发明根据伪寿命预测波动系数数值大小，对预测模型进行排序，可以进行不同预测模型的优选。
文档编号G06F17/50GK102073770SQ20111000668
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者史萌, 李金忠, 石君友, 纪超 申请人:北京航空航天大学