第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 數據驅動的剩餘壽命預測方法概述
1.3 國內外研究現狀
1.3.1 退化建模的研究現狀
1.3.2 先驗參數估計的研究現狀
1.3.3 剩餘壽命預測的研究現狀
1.4 總體研究思路
第2章 數據驅動的設備退化建模方法
2.1 引言
2.2 數據驅動的退化模型
2.2.1 退化軌跡模型
2.2.2 退化量分布模型
2.2.3 隨機過程模型
2.3 退化建模過程分析
2.3.1 失效機理分析
2.3.2 退化試驗設計
2.3.3 退化數據處理
2.3.4 退化模型選取
2.3.5 分布假設檢驗
2.4 退化模型的參數估計
2.4.1 LS法
2.4.2 MLE法
2.4.3 EM算法
第3章 基於非線性退化建模的設備剩餘壽命預測方法
3.1 引言
3.2 考慮隨機效應的非線性退化設備剩餘壽命預測方法
3.2.1 考慮隨機效應的非線性退化建模
3.2.2 基於EM算法的先驗參數估計
3.2.3 基於KF算法的隱含狀態更新
3.2.4 基於首達時分布的設備剩餘壽命分布推導
3.2.5 仿真實例分析
3.3 考慮隨機效應和測量誤差的非線性退化設備剩餘壽命預測方法
3.3.1 考慮隨機效應和測量誤差的非線性退化建模
3.3.2 基於EM算法的先驗參數估計
3.3.3 基於KF算法的隱含狀態更新
3.3.4 基於首達時分布的設備剩餘壽命分布推導
3.3.5 仿真實例分析
第4章 基於隱含非線性退化建模的設備剩餘壽命預測方法
4.1 引言
4.2 隱含非線性退化建模
4.3 基於MLE算法的先驗參數估計
4.4 隱含狀態分步更新
4.4.1 基於貝葉斯推斷的漂移繫數更新
4.4.2 基於EKF算法的真實退化狀態更新
4.5 基於首達時分布的設備剩餘壽命分布推導
4.6 實例分析
4.6.1 數值仿真
4.6.2 銑床實例
第5章 考慮隨機失效閾值影響的設備剩餘壽命預測方法
5.1 引言
5.2 考慮隨機效應和測量誤差的設備退化建模
5.2.1 考慮隨機效應和測量誤差的非線性維納退化模型
5.2.2 測量誤差影響下的非線性維納退化過程特征分析
5.3 基於EM算法的參數估計
5.3.1 退化模型先驗參數估計
5.3.2 失效閾值分布繫數估計
5.4 考慮隨機失效閾值影響的設備剩餘壽命預測
5.4.1 基於KF算法的退化狀態在線更新
5.4.2 考慮隨機失效閾值的剩餘壽命分布推導
5.5 算例分析
5.5.1 數值仿真示例
5.5.2 燃油泵實例
5.5.3 結論
第6章 融入不完全維護效果的設備剩餘壽命預測方法
6.1 引言
6.2 融人不完全維護效果的設備退化建模
6.2.1 基於復合非齊次泊松過程的不完全維護模型
6.2.2 考慮不完全維護影響的隨機退化模型
6.3 基於EM算法和MLE算法的參數聯合估計
6.3.1 基於EM算法的退化模型先驗參數估計
6.3.2 基於MLE算法的不完全維護模型參數估計
6.4 融入不完全維護效果的設備剩餘壽命預測
6.4.1 基於貝葉斯原理的退化狀態在線更新
6.4.2 融入不完全維護效果的剩餘壽命分布推導
6.5 算例分析
6.5.1 數值仿真示例
6.5.2 陀螺儀實例
6.5.3 結論
第7章 基於加速退化建模的設備剩餘壽命預測方法
7.1 引言
7.2 加速模型與加速因子
7.2.1 加速模型
7.2.2 加速因子
7.3 步進加速退化試驗過程
7.4 非線性步進加速退化建模方法
7.4.1 模型假設
7.4.2 隨機加速模型
7.4.3 考慮隨機效應的非線性步進加速退化模型
7.4.4 考慮隨機效應和測量誤差的非線性步進加速退化模型
7.5 基於兩步MLE的參數估計方法
7.5.1 考慮隨機效應的加速退化模型參數估計
7.5.2 考慮隨機效應和測量誤差的加速退化模型參數估計
7.6 基於隨機繫數更新的剩餘壽命預測模型
7.6.1 基於貝葉斯方法的隨機繫數更新
7.6.2 隨機繫數的剩餘壽命分布函數
7.7 基於隨機繫數和當前狀態同步更新的剩餘壽命預測模型
7.7.1 基於KF的隨機繫數和當前狀態同步更新
7.7.2 隨機繫數和當前狀態的剩餘壽命聯合分布函數
7.8 仿真實例
7.8.1 先驗參數估計結果
7.8.2 隨機繫數在線更新結果
7.8.3 隨機繫數和當前狀態同步更新結果
7.8.4 目標設備剩餘壽命預測
7.8.5 結論
第8章 基於比例加速退化建模的設備剩餘壽命預測方法
8.1 引言
8.2 基於比例關繫的設備加速退化建模
8.2.1 比例退化模型
8.2.2 比例加速退化模型
8.3 基於不同樣本量的參數估計
8.3.1 基於多臺同類設備加速退化數據的參數估計
8.3.2 基於單臺設備加速退化數據的參數自適應估計
8.4 基於比例加速退化建模的設備剩餘壽命預測
8.4.1 基於KF算法的退化狀態在線更新
8.4.2 基於比例加速退化建模的剩餘壽命分布推導
8.5 算例分析
8.5.1 單臺行