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题名基于自适应变点的发动机性能退化预测
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作者
李耀华
张铖
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机构
中国民航大学交通科学与工程学院
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期143-151,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(U2033209)。
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文摘
为有效利用监控大数据准确识别民机发动机性能的状态并预测其性能退化过程,针对民机发动机故障数据偏少且其性能退化过程呈现多阶段退化特性,提出了一种考虑民机发动机性能参数阶段不确定退化特性的可靠性评估模型;通过动态自适应窗宽改进了基于贝叶斯信息准则(BIC)的变点检测模型,利用改进自适应窗宽的BIC识别了自适应变点;根据识别出的自适应变点分阶段建立了不确定Liu过程的分布函数模型,结合民机发动机性能退化过程首达阈值的数学性质进行了可靠性评估,并通过对比民机发动机性能退化样本数据验证了模型的准确性和优越性。分析结果表明:利用改进自适应窗宽的BIC变点检测模型识别民机发动机性能退化过程的变点后,采用变点描述分阶段退化过程的均方误差为5.8×10^(-28),在自适应窗宽具有不同变化规律的条件下,识别出的变点无明显变化,说明模型能够准确识别民机发动机性能退化过程的自适应变点,且具有较强的稳健性;利用阶段不确定Liu过程分析民机发动机性能参数的动态退化规律时,其平均评估误差比原Liu过程模型降低了约23.69%,得到的可靠性评估结果更加准确,且改进模型由于具有Lipschitz连续性,能够准确预测未来某段时间内民机发动机性能退化过程的可靠性水平。由此可见,建立的改进可靠性评估模型能够为实际工程中民机发动机的性能状态监控与健康管理应用提供理论方法。
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关键词
航空发动机
可靠性评估
贝叶斯信息准则
不确定Liu过程
自适应变点
阶段性退化
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Keywords
aeroengine
reliability assessment
Bayesian information criterion
uncertain Liu process
adaptive change point
stage degradation
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分类号
V235.13
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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