[发明专利]有机涂层寿命预测模型建模方法及有机涂层寿命预测方法

权利要求书

1.一种有机涂层寿命预测模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101，对有机涂层进行特定工况环境模拟，并按照时间序列采集物理、化学以及热力学相关的参数并形成各参数的时间观察序列；

S102，通过熵权法确定在涂层失效过程中各参数的影响权重，设置权重阈值，选出步骤S101中采集的参数中权重高于或等于权重阈值的参数；

S103，将步骤S102选出的参数的时间观察序列应用灰色预测模型进行建模预测，得到序列灰色预测值并计算残差；

S104，将步骤S103中得到的灰色预测值以及残差输入BP神经网络进行训练迭代，形成预测模型并更新残差；

S105，将步骤S103得到的灰色预测值与步骤S104中更新的残差相加得到该参数的时间观察序列关于涂层寿命的预测模型。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，步骤S101中确定的参数构成指标集P，P＝{p1，p2，…，pn}；指标集利用“典型排序”数组进行一一对应，记为(ai1，ai2，…，ain)；每个数据在固定时间段内采集形成指标时间序列，记为Q＝{P1，P2，…，Pn}，Q中的元素即为aij，表示时间序列中的第i项时刻的第pj项指标的测量值；

步骤S102具体包括，对“典型排序”通过以下隶属函数进行定义定性转换：

θ(L)＝-δp_n(L)·lnp_n(L)

其中，L表示某个指标在“典型排序”格式下的定性排序数；令代入上式，可得：

化简得到：

令：

则：

其中，γ(L)为L对应的隶属函数值，L的取值范围为测量指标的种类数；m为转化参数量，取m＝L+2；

将L＝a_ij代入γ(L)，得到的值称为排序数L的隶属度b_ij，将某一指标在时间序列中每个时刻的隶属度计算平均值，得到该指标的平均隶属度：

b_j＝(b_1j+b_2j+…+b_kj)/k

随后计算某一时刻指标采集结果对某一指标采集的不确定性，记作U_j，并计算总体可行度评价，记作c_j：

U_j＝|{[max(b_1j，b_2j，...，b_kj)-b_j]+[min(b_1j，b_2j，...，b_kj)-b_j]}/2|

c_j＝b_j(1-U_j)，c_j0

以上可得到所有时刻对所有指标的评价向量C＝(c₁，c₂，…，c_k)；最后进行归一化处理得到权重：

最终通过设置权值阈值H，得到筛选后的指标构成指标权值向量选择权值向量中对应的参数作为观察的参数。