对于具有多种故障模式的电动驱动系统,非线性降解建模和剩余使用寿命预测
Zhen Wang1,2, Yadong Li3, Shuishi Li3
1School of Artificial Intelligence, Henan University, Zhengzhou, 450046, Henan, China. wangzhenares@yeah.net.
本研究引入了一个新的框架,用于预测电动驾驶系统 (EDS) 的剩余使用寿命 (RUL). 该方法准确地模拟了退化和多重故障模式,改善了可靠性评估.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 可靠性工程可靠性工程
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 对电动驾驶系统 (EDS) 的准确剩余使用寿命 (RUL) 预测对于可靠性和健康管理至关重要,特别是在多种故障模式下.
- 现有的方法经常与非线性降解和复杂系统固有的不确定性作斗争.
研究的目的:
- 为EDS开发一个综合框架,用于复合健康指标构建,非线性降解建模和RUL预测.
- 通过结合元件损坏,故障值和操作频谱来提高RUL预测的准确性和稳定性.
- 提供可靠的方法来量化RUL预测中的不确定性.
主要方法:
- 利用重法创建一个综合健康指标,整合各种故障模式的损害.
- 开发了EDS的非线性降解模型,通过全生命周期的基板测试来确定故障值和不确定性.
- 整合了一个加速因子,并使用贝叶斯参数更新方法用于RUL预测和不确定性量化.
主要成果:
- 在约20%的使用寿命后,在10%以内实现预测错误.
- 证明积累历史数据稳定了模型参数,并集中了RUL概率分布.
- 在比较实验中,与维纳和CNN-LSTM模型相比,显示出更高的稳定性和准确性.
结论:
- 拟议的综合框架为具有多种故障模式的电动驾驶系统 (EDS) 提供了准确而强大的RUL预测.
- 该方法为可靠性评估和复杂系统的智能操作和维护提供了宝贵的技术支持.
- 贝叶斯更新方法有效量化不确定性,随着数据的增长,提高预测的可靠性.
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