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基于非线性Wiener过程的柱塞泵剩余使用寿命分析 被引量:10
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作者 南西康 高文科 +2 位作者 陈旭峰 孙天齐 冀宏 《液压与气动》 北大核心 2020年第11期45-52,共8页
轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件之一,其性能的好坏直接影响液压系统整体的工作状况,如果能掌握轴向柱塞泵剩余使用寿命的分布规律,可以为液压系统实施健康管理提供依据。为此,以轴向柱塞泵泄漏回油流量作为其性能退化指标,应用... 轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件之一,其性能的好坏直接影响液压系统整体的工作状况,如果能掌握轴向柱塞泵剩余使用寿命的分布规律,可以为液压系统实施健康管理提供依据。为此,以轴向柱塞泵泄漏回油流量作为其性能退化指标,应用非线性Wiener过程构建其剩余使用寿命预测模型。通过与柱塞泵实例寿命比较表明,具有随机效应幂函数结构的非线性Wiener过程模型预测结果,优于线性以及其他2种非线性Wiener过程模型,更接近轴向柱塞泵退化过程中的实际寿命。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 性能退化 线性wiener过程 剩余使用寿命预测 泄漏回油流量
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基于统计回归和非线性Wiener过程的交流接触器剩余寿命预测 被引量:30
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作者 李奎 高志成 +2 位作者 武一 郑淑梅 李正广 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期4058-4070,共13页
电弧侵蚀引起交流接触器触头质量损耗,使其电接触性能不断退化,根据其性能退化过程可以对交流接触器剩余寿命进行预测。该文分析可线性化的非线性 Wiener 过程,采用统计回归的建模方法,利用触头质量损耗历史数据建立三阶函数退化轨迹模... 电弧侵蚀引起交流接触器触头质量损耗,使其电接触性能不断退化,根据其性能退化过程可以对交流接触器剩余寿命进行预测。该文分析可线性化的非线性 Wiener 过程,采用统计回归的建模方法,利用触头质量损耗历史数据建立三阶函数退化轨迹模型,进而建立时间尺度变换模型,对分段累积操作次数进行时间尺度变换;以累积触头质量损耗首次达到失效阈值作为失效判据,提出基于非线性 Wiener 过程的可靠性评估方法和剩余寿命预测模型;在交流接触器电寿命试验基础上,进行试验数据变化规律分析,证明可以采用本文建立的退化模型和预测方法进行交流接触器剩余寿命预测;最后,通过试验数据进行交流接触器剩余寿命的极大似然估计,并比较分析不同数据处理方法的预测精度,验证了本文剩余寿命预测方法的准确性。 展开更多
关键词 交流接触器 触头质量损耗 wiener过程 统计回归 寿命预测
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基于二元非线性Wiener过程的干式空心电抗器包封材料失效预测 被引量:4
3
作者 董哲 刘孔瑞 彭辉 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2020年第5期101-106,共6页
干式空心电抗器采用玻璃纤维增强环氧树脂作为包封绝缘材料,受设备运行过程中的热效应影响,包封材料绝缘性能和力学性能的下降将导致电抗器匝间击穿,严重时会引起局部过热甚至设备烧毁。本文将绝缘电阻和拉伸强度作为失效准则,开展了热... 干式空心电抗器采用玻璃纤维增强环氧树脂作为包封绝缘材料,受设备运行过程中的热效应影响,包封材料绝缘性能和力学性能的下降将导致电抗器匝间击穿,严重时会引起局部过热甚至设备烧毁。本文将绝缘电阻和拉伸强度作为失效准则,开展了热老化作用下干式空心电抗器包封材料的失效预测研究。利用高温试验箱对干式空心电抗器包封材料进行老化试验,通过测量绝缘电阻和拉伸强度,获取不同老化时长下包封材料的退化数据。采用Frank Copula函数描述绝缘失效与机械失效之间的相关性,采用最大期望(expectation maximization,EM)算法对模型参数进行估计,在此基础上建立了包封材料二元非线性Wiener失效预测模型,通过与失效试验结果对比验证预测模型的有效性,并基于建立的失效预测模型研究不同温度下包封材料的寿命分布特性。结果表明:包封材料的寿命随着温度升高呈指数规律下降,110℃下包封材料的平均寿命为19.6年,130℃下包封材料的平均寿命为3.2年,160℃下包封材料的平均寿命为0.12年。 展开更多
关键词 干式空心电抗器 包封材料 热老化 wiener过程 失效预测
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基于非线性Wiener过程航空发动机性能退化预测 被引量:7
4
作者 郭庆 李印龙 郑天翔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1956-1963,共8页
针对基于线性随机过程航空发动机性能退化预测精度不高的问题,提出了一种漂移系数为指数形式的非线性Wiener过程发动机性能退化建模的方法,可以预测航空发动机的性能退化。基于直接监测发动机性能退化数据,构建发动机性能退化模型,根据W... 针对基于线性随机过程航空发动机性能退化预测精度不高的问题,提出了一种漂移系数为指数形式的非线性Wiener过程发动机性能退化建模的方法,可以预测航空发动机的性能退化。基于直接监测发动机性能退化数据,构建发动机性能退化模型,根据Wiener过程首达阈值时间的数学性质,推导出性能退化的概率分布。通过极大似然估计构建退化模型中未知参数的似然函数,利用遗传算法得到发动机总体模型参数的离线估计值。考虑到不同发动机个体间的差异性,采用贝叶斯公式,结合发动机的实时监测数据与总体模型参数的先验分布对模型中随机参数进行实时更新,从而达到对个体发动机性能退化的实时预测。最后,选择商用航空发动机仿真数据集(C-MAPSS)进行实验,结果表明:针对个体发动机基于非线性随机过程方法,实时更新非线性Wiener方法能够提高航空发动机运行后期性能退化预测的准确性,提供更加可靠的预防性维修决策。 展开更多
关键词 航空发动机 线性wiener 性能退化建模 参数估计 遗传算法 贝叶斯更新 性能退化预测
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两阶段非线性Wiener过程退化建模与可靠性分析 被引量:12
5
作者 张奡 王治华 +3 位作者 赵振平 秦续国 吴琼 刘成瑞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期954-959,共6页
基于性能退化数据对产品进行可靠性分析一直是可靠性工程领域研究的热点与难点。针对多阶段退化过程中存在的非线性规律,同时考虑变点位置位于测试时刻之间的一般情形且各试样变点存在个体差异性的实际情况,提出了基于Wiener过程的两阶... 基于性能退化数据对产品进行可靠性分析一直是可靠性工程领域研究的热点与难点。针对多阶段退化过程中存在的非线性规律,同时考虑变点位置位于测试时刻之间的一般情形且各试样变点存在个体差异性的实际情况,提出了基于Wiener过程的两阶段非线性退化模型,给出了模型参数极大似然估计方法,建立了可靠性分析和寿命预测方法。最后通过高压脉冲电容器实例的对比分析,验证了所提方法的合理性与有效性。结果表明,与多阶段线性Wiener过程方法相比,所提方法能够更加准确地描述退化过程的非线性时变特征,进而得到更为合理的寿命评估结果。 展开更多
关键词 线性退化建模 多阶段退化 wiener过程 寿命预测
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基于非线性Wiener过程的步进加速退化建模方法 被引量:2
6
作者 解江 蔡忠义 项华春 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第6期20-23,28,共5页
针对步进加速退化试验中的非线性退化数据,考虑到产品之间的随机效应,给出了非线性Wiener过程的表达式,推导出了考虑随机效应的产品失效概率密度函数表达式;建立了步进加速退化模型,给出了各加速应力下性能退化量的关系模型;采用两步极... 针对步进加速退化试验中的非线性退化数据,考虑到产品之间的随机效应,给出了非线性Wiener过程的表达式,推导出了考虑随机效应的产品失效概率密度函数表达式;建立了步进加速退化模型,给出了各加速应力下性能退化量的关系模型;采用两步极大似然估计法,求解出退化模型中未知参数;结合某激光器的实例分析表明所建模型的拟合性较好,参数估计精度更高。 展开更多
关键词 加速退化模型 wiener过程 线性 随机效应
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基于对数线性过程的数控机床不完全预防性维修策略研究 被引量:1
7
作者 任丽娜 王子倩 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期121-127,共7页
针对数控机床维修时产生较高维修成本和未能充分利用系统剩余寿命的问题,提出了一种基于对数线性过程的数控机床非等周期不完全预防性维修方法。建立对数线性过程下机床不完全预防性维修的混合故障强度模型,根据经验取值法给出役龄递减... 针对数控机床维修时产生较高维修成本和未能充分利用系统剩余寿命的问题,提出了一种基于对数线性过程的数控机床非等周期不完全预防性维修方法。建立对数线性过程下机床不完全预防性维修的混合故障强度模型,根据经验取值法给出役龄递减因子和故障强度递增因子的表达式,以可靠度为约束,推导出不同预防性维修阈值和更换阈值下的动态维修间隔期。在此基础上,以平均维修费用最小为目标给出设备维修周期内的最佳预防维修次数。以数控机床主轴系统为例对所提方法进行验证,通过分别与未考虑更换阈值的维修模型以及混合故障强度因子服从均匀分布的维修模型进行对比分析,结果表明该方法可有效降低维修成本且能充分利用设备的剩余寿命。研究结果为制定合理的数控机床预防性维修策略提供了一个新方法。 展开更多
关键词 可靠性 数控机床 对数线性过程 不完全预防性维修 混合故障强度
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基于加权时间近邻与趋势差异的非线性过程时滞故障检测方法
8
作者 冯立伟 邢宇 +2 位作者 吴弋飞 郭少锋 李元 《东北师大学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期56-63,共8页
针对非线性过程数据的时滞故障检测困难问题,提出基于加权时间近邻与趋势差异的故障检测方法(WTN-TD).首先使用待测样本前k时刻训练数据组成时间近邻集,并根据时间顺序对其中样本添加权重,通过时间近邻集与待测样本的加权欧式距离之和构... 针对非线性过程数据的时滞故障检测困难问题,提出基于加权时间近邻与趋势差异的故障检测方法(WTN-TD).首先使用待测样本前k时刻训练数据组成时间近邻集,并根据时间顺序对其中样本添加权重,通过时间近邻集与待测样本的加权欧式距离之和构造T s统计量;其次将待测样本时间局部与时间近邻集的趋势差异构造D t统计量,并将2个统计量结合计算综合统计量作为监控指标;最后通过数值模拟过程和青霉素发酵仿真系统,将WTN-TD方法与KPCA、FD-KNN和LNS-PCA方法进行对比.结果表明,所提出的WTN-TD方法相较于传统故障检测方法具有更好的检测效果. 展开更多
关键词 故障检测 过程监控 线性过程 时滞故障
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基于WPG-KNMF的非线性动态过程监控研究
9
作者 张成 邓成龙 李元 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期569-578,共10页
针对非线性动态过程故障检测问题,本文提出一种基于Wasserstein距离投影梯度核非负矩阵分解(WPGKN-MF)的故障检测方法.首先,采用投影梯度方法对KNMF的基矩阵和系数矩阵进行更新.其次,在高维特征空间中,使用Wasserstein距离结合滑动窗口... 针对非线性动态过程故障检测问题,本文提出一种基于Wasserstein距离投影梯度核非负矩阵分解(WPGKN-MF)的故障检测方法.首先,采用投影梯度方法对KNMF的基矩阵和系数矩阵进行更新.其次,在高维特征空间中,使用Wasserstein距离结合滑动窗口方法,构造新的统计量进行故障检测.本文方法将KNMF中迭代方法改进为投影梯度方法,通过KNMF将数据的非线性结构捕获,并结合Wasserstein距离消除样本间自相关性影响.通过一个数值例子和基于工业控制系统执行器诊断方法的开发与应用(DAMADICS)过程的实验数据进行仿真实验,与传统核主成分分析(KPCA)、核非负矩阵分解等方法进行对比,仿真结果验证了本文所提方法的有效性. 展开更多
关键词 核非负矩阵分解 线性过程 动态过程 投影梯度 Wasserstein距离 故障检测
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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
10
作者 李梦草 张正新 +2 位作者 司小胜 冯磊 张建勋 《机械强度》 2025年第9期221-232,共12页
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,... 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。 展开更多
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 线性维纳过程 可靠性
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考虑状态增量的自适应Wiener过程剩余寿命预测
11
作者 李军星 李文琪 +4 位作者 娄泰山 邱明 王治华 庞晓旭 尹若军 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期306-315,共10页
针对传统自适应Wiener过程剩余寿命预测方法具有相邻两个时刻状态量相同隐含假设的问题,提出一种考虑状态增量的自适应Wiener过程剩余寿命预测方法。首先利用Wiener过程来表征产品性能退化过程,建立具有状态增量的Wiener过程状态空间方... 针对传统自适应Wiener过程剩余寿命预测方法具有相邻两个时刻状态量相同隐含假设的问题,提出一种考虑状态增量的自适应Wiener过程剩余寿命预测方法。首先利用Wiener过程来表征产品性能退化过程,建立具有状态增量的Wiener过程状态空间方程,推导出退化模型参数在线更新解析式;为了充分开发利用同类产品的历史退化数据,提出基于期望最大化(EM)算法的信息融合方法,用以估计状态空间方程参数初始值;其次,利用首达时概念,得到产品剩余寿命的分布函数和点估计。最后,结合红外发光二极管IRLED和关节轴承工程实例对所提方法进行验证,与传统方法相比,所提方法的预测精度分别提高了约40.07%和101.23%。 展开更多
关键词 剩余寿命预测 状态增量 自适应wiener过程 期望最大化算法 性能退化
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基于分数阶滤波器和BiGRU神经网络的Wiener非线性系统建模与辨识
12
作者 李峰 杨岳松 李生权 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1181-1190,共10页
本文提出了一种基于分数阶滤波器和双向门控循环单元(BiGRU)神经网络的Wiener非线性系统建模与辨识方法,并应用于永磁同步电机的电流和电压预测.首先,通过Grünwald-Letnikov方法计算分数阶滤波器的未知系数,并利用该滤波器对输入... 本文提出了一种基于分数阶滤波器和双向门控循环单元(BiGRU)神经网络的Wiener非线性系统建模与辨识方法,并应用于永磁同步电机的电流和电压预测.首先,通过Grünwald-Letnikov方法计算分数阶滤波器的未知系数,并利用该滤波器对输入数据进行滤波,去除高频噪声,增强数据的稳健性;其次,为了提升对序列深层次特征的捕捉能力,使用BiGRU神经网络同时获取序列数据的过去和未来信息,并通过自适应动量估计技术更新BiGRU网络的参数.仿真结果表明,提出的Wiener系统能够有效建立永磁同步电机系统模型,取得了较好的预测效果.与整数阶滤波器BiGRU-attention神经网络相比,电压预测值的均方误差降低了30.87%,平均绝对误差降低了26.97%;电流预测值的均方误差降低了34.42%,平均绝对误差降低了14.88%. 展开更多
关键词 线性wiener系统 分数阶滤波器 双向GRU神经网络 参数辨识 永磁同步电机
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基于局部线性嵌入的制造过程多重共线性参数特征选择
13
作者 胡胜 高冰冰 +1 位作者 张溪 刘登基 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1238-1246,共9页
针对制造过程中参数众多易引发多重共线性,致使质量指标预测不准确的问题,提出了一种基于局部线性嵌入(LLE)的制造过程多重共线性参数特征选择方法。首先诊断制造过程参数的多重共线性问题,再用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归方法... 针对制造过程中参数众多易引发多重共线性,致使质量指标预测不准确的问题,提出了一种基于局部线性嵌入(LLE)的制造过程多重共线性参数特征选择方法。首先诊断制造过程参数的多重共线性问题,再用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归方法将其消除;然后用LLE算法对LASSO回归后的参数做特征选择,获得彼此独立的特征空间,并将其输入到鲸鱼优化支持向量机模型(WOA-SVM)中验证所提算法的参数特征选择效果;最后通过案例分析验证了所提方法的有效性。结果显示,与原始数据相比,采用所提出的方法能够在更低的特征空间维度下获取更精确的预测效果,相关系数值高达0.9702,特征选择的准确率增加了24.989%。 展开更多
关键词 制造过程 多重共线性 局部线性嵌入 特征选择
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基于高斯过程的不确定非线性系统在线学习控制及应用
14
作者 刘玉发 练桂铭 +1 位作者 刘勇华 苏春翌 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1662-1672,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种基于高斯过程的在线学习控制方法.该方法首先通过障碍函数间接设定系统状态的运行区域.其次,在该区域内在线采集量测数据,利用高斯过程回归对系统中未知非线性动态进行学习.然后,通过Lyapunov稳定理论... 针对一类不确定非线性系统,提出一种基于高斯过程的在线学习控制方法.该方法首先通过障碍函数间接设定系统状态的运行区域.其次,在该区域内在线采集量测数据,利用高斯过程回归对系统中未知非线性动态进行学习.然后,通过Lyapunov稳定理论,证明了所提在线学习控制算法可保证闭环系统所有信号的有界性.与基于径向基神经网络的自适应控制方案相比,所提控制算法无需精确给出系统状态的运行区域及预先分配径向基函数中心值.最后,通过数值仿真与Franka Emika Panda协作机械臂关节控制实验,验证了本文控制算法的有效性与先进性. 展开更多
关键词 线性系统 不确定系统 高斯过程 在线学习控制 机械臂
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基于可线性化Wiener过程的牵引供电设备状态检修决策研究 被引量:10
15
作者 林圣 李楠 +1 位作者 杨超 范瑞栋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期51-59,共9页
针对牵引供电设备运行费用高、性能加速劣化以及实际维修效果不完美的问题,提出一种牵引供电设备状态检修决策模型。该模型采用可线性化Wiener过程反映设备运行过程中的加速劣化特性,通过正态分布刻画不完美维修后设备的劣化程度,并通... 针对牵引供电设备运行费用高、性能加速劣化以及实际维修效果不完美的问题,提出一种牵引供电设备状态检修决策模型。该模型采用可线性化Wiener过程反映设备运行过程中的加速劣化特性,通过正态分布刻画不完美维修后设备的劣化程度,并通过定期检测确定设备劣化程度。通过遍历全寿命周期内检修情形进行分析,结合劣化程度与预防性维修阈值及失效阈值的大小关系,推导预防性维修和修复性维修实施概率的数学表达式。利用推导的公式计算检测周期和预防性维修阈值的最优组合,实现运行费用率最低的决策目标。采用Monte Carlo法对所建立的决策模型进行求解。通过某干式变压器的仿真数据,验证了状态检修决策的有效性。 展开更多
关键词 状态检修 线性wiener过程 运行费用 牵引供电设备 Monte Carlo仿真
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基于Wiener过程的非线性加速退化可靠性评估方法 被引量:8
16
作者 蔡忠义 陈云翔 +1 位作者 车飞 张磊 《电光与控制》 北大核心 2016年第2期87-90,共4页
针对恒定应力加速退化试验场合下的非线性退化数据,考虑个体之间的退化差异,提出了基于Wiener过程的非线性加速退化可靠性评估方法。采用Wiener过程描述产品的退化过程;运用时间尺度模型对非线性数据进行线性变换;将Wiener过程的漂移系... 针对恒定应力加速退化试验场合下的非线性退化数据,考虑个体之间的退化差异,提出了基于Wiener过程的非线性加速退化可靠性评估方法。采用Wiener过程描述产品的退化过程;运用时间尺度模型对非线性数据进行线性变换;将Wiener过程的漂移系数随机化处理,提出考虑个体差异的可靠性模型和加速退化模型;采用两步极大似然估计法确定模型中的未知参数,结合算例分析验证了方法的正确性和优越性。 展开更多
关键词 可靠性评估 加速退化建模 wiener过程 线性数据 个体差异
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基于脉冲涡流监测与Wiener过程的再制造工作辊实时剩余寿命预测方法
17
作者 宋守许 徐瑞 +2 位作者 蔚辰 李想 柯庆镝 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3208-3220,共13页
再制造工作辊在热轧工作过程中熔覆层易发生复杂的退化行为,而其性能退化会影响轧制产品的质量。为实时监测轧辊退化情况并预测其剩余寿命,构建一套在线脉冲涡流监测方法和系统,采用变分模态分解-希尔伯特变换(VMD-Hilbert)方法提取0~50... 再制造工作辊在热轧工作过程中熔覆层易发生复杂的退化行为,而其性能退化会影响轧制产品的质量。为实时监测轧辊退化情况并预测其剩余寿命,构建一套在线脉冲涡流监测方法和系统,采用变分模态分解-希尔伯特变换(VMD-Hilbert)方法提取0~5000 Hz频率边际谱能量和的增量作为轧辊退化特征。基于此,构造考虑个体差异的状态退化空间模型,结合最大期望(EM)算法和Kalman平滑滤波算法联合对模型中未知参数进行自适应参数估计,并利用层次分析法融合监测的历史数据与实时数据,以实现对再制造工作辊实时剩余寿命预测。实验结果表明,所提方法能够准确预测再制造工作辊剩余寿命,具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 剩余寿命预测 再制造 工作辊 脉冲涡流 wiener过程
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基于非线性漂移Wiener过程的产品实时可靠性评估 被引量:13
18
作者 王小林 郭波 程志君 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期3203-3209,共7页
提出基于非线性维纳退化过程评估单个产品实时可靠性的方法。该方法能够有效融合先验信息和产品自身的退化信息。首先,采用非线性维纳过程描述产品性能退化的非线性特征,产品之间的差异通过随机化参数表示。然后,利用两阶段方法估计模... 提出基于非线性维纳退化过程评估单个产品实时可靠性的方法。该方法能够有效融合先验信息和产品自身的退化信息。首先,采用非线性维纳过程描述产品性能退化的非线性特征,产品之间的差异通过随机化参数表示。然后,利用两阶段方法估计模型中的未知参数。当获得新的退化数据信息时,根据贝叶斯方法对参数进行更新,进一步实现对产品实时可靠性的评估。最后,通过一个仿真示例以及电容器实例验证文中方法的有效性。研究结果表明:与线性维纳过程相比,非线性维纳过程能够较好地描述产品性能退化的非线性,并能够给出可信的评估结果。 展开更多
关键词 线性漂移维纳过程 实时可靠性评估 贝叶斯方法 似然比检验
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基于非线性最小方差的磁浮列车悬浮系统性能评估
19
作者 王浩 黄翠翠 +1 位作者 丁明强 龙志强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2457-2466,共10页
磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模... 磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模型,忽略了实际系统的非线性特性。事实上,磁浮列车悬浮系统是具有显著非线性特征的开环不稳定系统,在性能评价中忽视这些非线性因素可能导致性能估计偏差。为此,提出一种基于Wiener模型的非线性最小方差指标,用于磁浮列车悬浮系统的控制性能评价。该方法首先利用Wiener模型描述悬浮系统的非线性过程,并推导出基于反馈不变量的非线性最小方差指标及其计算方法。通过建立单点悬浮系统非线性模型,在不同控制器参数和扰动条件下进行仿真分析,验证该指标对控制器性能和随机扰动的评价效果。此外,基于湖南凤凰磁浮线路实车运行数据,开展悬浮系统控制性能评价实验,并对比不同时段的线性最小方差指标与误差积分指标,验证了该方法在实际应用中的有效性。 展开更多
关键词 悬浮系统 控制性能评估 反馈不变量 线性最小方差 wiener模型
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基于Wiener退化过程的动车组部件状态-机会维修模型分析与研究 被引量:3
20
作者 皇甫兰兰 苏宏升 林俊亭 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期36-44,共9页
针对动车组多部件存在运行维修成本高、欠维修或过维修的现象以及故障影响范围大等问题,提出一种基于Wiener退化过程的部件状态-机会维修优化模型。该模型利用Wiener过程描述部件在运行过程中的劣化程度,通过基于指数分布的随机几何过... 针对动车组多部件存在运行维修成本高、欠维修或过维修的现象以及故障影响范围大等问题,提出一种基于Wiener退化过程的部件状态-机会维修优化模型。该模型利用Wiener过程描述部件在运行过程中的劣化程度,通过基于指数分布的随机几何过程反映不完全维修后部件的劣化损伤,同时利用定期检测获取部件的实际劣化值。从随机过程和拓扑的角度,分析不同类型维修策略之间的区别与联系。结合单部件状态维修优化策略,求得各部件的最优状态阈值和维修检测周期。引入机会阈值与状态阈值的比值,结合部件退化过程与状态阈值、机会阈值之间的关系,推导部件状态、机会维修次数期望值的数学表达式,建立状态-机会维修策略模型,采用蒙特卡洛算法进行模拟,确定各部件的最佳机会阈值,达到优化维修费用率的目标。以某型号动车组牵引供电系统为例,通过仿真验证,表明采取状态-机会维修模型,可以有效减少停机次数,降低维修费用率。 展开更多
关键词 动车组 机会阈值 状态-机会维修 wiener退化过程 随机几何过程 蒙特卡洛算法
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