[发明专利]一种设备平均寿命的预测方法及系统

权利要求书

1.一种设备平均寿命的预测方法，其特征在于，包括：

获取设备的退化数据、失效数据和截尾数据；所述退化数据为未失效设备在不同时刻的设备性能参数值，所述失效数据为未失效设备在预设时间内达到预设失效阈值所需的时间，所述截尾数据为在所述预设时间内未达到所述预设失效阈值所对应的未失效设备的预设时间；

依据所述设备的个体差异参数和测量误差参数，建立退化模型；所述退化模型表示随着时间的变化所述设备的退化过程；

构建加速退化模型；所述加速退化模型表示应力与所述退化模型中退化参数的转换关系；

依据所述退化模型和所述加速退化模型构建失效率模型；所述失效率模型表示所述设备在不同应力下对应的可靠度；

将所述退化数据作为所述退化模型的输入，采用最大似然估计法对所述所述退化模型中的第一待估参数进行估计；

依据所述第一待估参数的估计值，采用最小二乘法对所述加速退化模型中的第二待估参数进行估计；

将所述失效数据和所述截尾数据作为所述失效率模型的输入，依据所述所述第一待估参数的估计值和所述第二待估参数的估计值，采用最大似然估计法对所述失效率模型中的第三待估参数进行估计；

利用确定第三待估参数后的失效率模型对所述设备的平均寿命进行预测。

2.根据权利要求1所述的一种设备平均寿命的预测方法，其特征在于，所述依据设备的个体差异参数和测量误差参数，建立退化模型，具体包括：

建立退化量函数

X_i(t)＝X_i(0)+λ_if(t,b)+σ_BB(t)，

其中，X_i(t)为第i个设备在t时刻的退化量，X_i(0)为第i个设备的初始退化量；λ_i为第i个设备的漂移系数，λ服从用以表示同批次设备之间个体的差异性，且μ_λ(S)、σ_λ(S)都为应力S的函数；σ_B＝σ_B(S)为应力的函数，表示退化过程的扩散系数；B(t)为标准布朗运动，满足B(t)～N(0,t)；f(t,b)为时间t和固定参数b的非线性函数；

依据所述退化量函数和测量误差参数，建立退化模型

Y_i(t)＝X_i(t)+ε_i

其中，ε_i表示测量误差，ε_i满足高斯分布，即μ_λ、σ_λ、σ_B和ε_i均为第一待估参数。

3.根据权利要求2所述的一种设备平均寿命的预测方法，其特征在于，所述构建加速退化模型，具体包括：

将不同应力进行归一化处理，归一化后的应力为

其中，x_i为第i个设备归一化后的应力，S₀为设备在正常使用时的应力水平，S_H为设备所允许的最大应力水平，S_i为第i个设备归一化处理前的应力；

依据归一化后的应力，构建加速退化模型

μ_λ(x)＝exp(α₀+α₁x)

其中，x表示归一化后的应力，μ_λ(x)＝exp(α₀+α₁x)表示μ_λ与应力的转换关系；表示σ_λ与应力的转换关系；表示σ_B与应力的转换关系；α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅均为第二待估参数。