基于二元混合随机过程的轴承剩余寿命预测 ①

金晓航 李建华 郭远晶 贾 虹*

(*特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室(浙江工业大学) 杭州 310023)(**浙江工业大学机械工程学院 杭州 310023)(***宁海县浙工大科学技术研究院 宁海 315600)(****浙江工业大学之江学院 绍兴 312030)

0 引 言

装备(如盾构机、风力发电机、水泵水轮发电机组等)在当今社会建设和经济发展中发挥了重要作用，装备一旦发生故障会造成重大事故和巨额损失[1-5]。为避免灾难事故的发生，同时降低运维成本，需要对装备健康状态进行有效的监测、评估并准确地预测其剩余寿命(remaining useful life， RUL)。目前用于剩余寿命预测的方法有贝叶斯滤波算法、神经网络算法、随机过程模型等[6-7]。基于随机过程的装备剩余寿命预测方法能够较好地用于分析装备在工作过程中受到外围环境、运行条件、制造工艺等不同因素造成的不确定性影响，且具有良好的计算分析特性，成为近年来研究的热点[8-9]。

为了更加全面地反映装备的健康状态和准确地预测其剩余寿命，通常需要同时利用多个性能指标。在利用多个性能指标共同表征装备的健康状态时，需考虑不同性能指标间的相关性问题[10]。如Bai等人[11]在对应力-强度模型的可靠性分析中利用Gumbel Copula函数描述应力和强度变量之间的相关关系，并通过工程案例进行分析，证明了所建立模型的实用性。金晓航等人[12]利用Copula函数分析两个性能指标间的相关关系，提出了一种基于二元维纳过程的轴承剩余寿命预测方法。上述的工作都是基于多个性能指标服从同一种随机过程的假设下开展的。……