考虑状态增量的自适应Wiener过程剩余寿命预测

来源：计算机集成制造系统杂志2025年第1期北京时间：

作者：李军星, 李文琪, 娄泰山, 邱明, 王治华, 庞晓旭, 尹若军

单位：1.河南科技大学机电工程学院2.机械装备先进制造河南省协同创新中心3.郑州轻工业大学电气信息工程学院4.北京航空航天大学航空科学与工程学院

摘要：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%。

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

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52005159);国家重点研发计划资助项目(2019YFB2004403);河南省科技攻关资助项目(222102220061,202102210083);河南省高校青年骨干教师培养计划资助项目(2021GGJS048)。