[发明专利]一种基于正常运行数据的动力舱失效风险评价方法

权利要求书

1.一种基于正常运行数据的动力舱失效风险评价方法，其特征在于，包括：

步骤1、根据动力舱实物建立动力学仿真模型，从动力学仿真模型中提取出n个能够表达动力舱失效状态的性能参数θ₁～θ_n；通过改变性能参数来模拟不同故障，收集动力学仿真模型输出的状态数据α₁～α_m，构建失效风险评价模型的第一阶段训练样本；所述第一阶段训练样本中的标签为失效风险评价模型对应的一个性能参数θ_i，i∈[1，n]；n和m均为正整数；

步骤2、针对每个性能参数，建立可表示不确定性的变分自编码器作为失效风险评价模型；变分自编码器的输入由多个时刻的状态数据α₁～α_m组成，输出为一个性能参数θ_i，i∈[1，n]，使用步骤1收集的第一阶段训练样本进行有监督训练，得到预训练模型；

步骤3、采集真实动力舱的正常运行状态数据α₁′～α_m′，在预训练模型的基础上使用正常运行状态数据α₁′～α_m′进行二次训练；二次训练过程中，针对每一个性能参数θ_i对应的变分自编码器，提取变分自编码器内部产生的标准差向量σ_i，将标准差向量σ_i的各元素求平均值，然后n个变分自编码器的平均值进行归一化处理，归一化后的平均值记为uncertainty_i，计算s_i＝1-uncertainty_i，从而生成不确定度s_i，乘以变分自编码器输出的性能参数估计值然后将n个乘积相加，将相加结果与理想性能状态差值作为失效风险系数x；

利用一段连续时刻的失效风险系数x的变化情况，获得失效风险整体评价值；将失效风险整体评价值作为损失函数，对各性能参数对应的变分自编码器进行反向传播的参数训练；

步骤4、将待评价动力舱实时运行时的状态数据输入n个训练好的变分自编码器，以所有变分自编码器输出的性能参数估计值与自身不确定度s_i的乘积之和，将和与理想性能状态作为待评价动力舱的失效风险系数，完成评价。

2.如权利要求1所述的动力舱失效风险评价方法，其特征在于，所述性能参数包括输出力矩、输出转速、稳定性和响应时间；

所述输出力矩通过在动力学仿真模型的转矩输出处加入比例模块k_t实现，输出力矩值采用比例模块k_t的归一化比例值表达；

所述输出转速通过在动力学仿真模型的转速输出处加入比例模块k_s实现，输出转速采用比例模块k_s的归一化比例值表达；

所述响应时间通过在动力学仿真模型的转矩输出处加入延时模块t_t实现，响应时间采用延时模块t_t的归一化延时时间表达；

所述稳定性通过在动力学仿真模型的转矩输出处加入高斯噪声模块N_t实现，稳定性采用高斯噪声模块N_t的归一化高斯噪声表达；

则性能参数

3.如权利要求1所述的动力舱失效风险评价方法，其特征在于，所述状态数据选用进气歧管压力、柴油流量、输出转速、输出转矩和空气流量5种。