[发明专利]一种发电机组自动控制系统电子元器件剩余寿命预测方法

摘要

本发明涉及一种发电机组自动控制系统电子元器件剩余寿命预测方法，其特征在于，采用C语言，编制发电机组自动控制系统电子元器件的寿命预测的计算软件，该软件安装在寿命与可靠性计算的服务器上，其方法为：输入或调用基础数据；确定电子元器件寿命数据的分布类型和分布参数；计算平均失效前时间MTTF；计算电子元器件的可靠度R(t)；计算电子元器件的可靠寿命t_RO；确定电子元器件的更换周期H_RP；确定自动控制系统电子元器件的优化检修间隔y_m；预测电子元器件的剩余寿命H_RL，本发明的优点是在能在线计算发电机组自动控制系统电子元器件的剩余寿命。

主权项

1.一种发电机组自动控制系统电子元器件剩余寿命预测方法，其特征在于，采用C语言，编制发电机组自动控制系统电子元器件的寿命预测的计算软件，该软件安装在寿命与可靠性计算的服务器上，其方法为：第一步：输入或调用基础数据若发电机组自动控制系统的电子元器件失效次数达到或超过3次，输入投运日期和失效日期，可以计算出失效寿命数据应用于剩余寿命预测，若某种电子元器件失效次数少于3次，从数据库中调用制造企业提供的失效率λ，应用于剩余寿命预测；第二步：确定电子元器件寿命数据的分布类型和分布参数使用现有技术的分布检验方法确定发电机组自动控制系统电子元器件寿命数据的分布类型，判断电子元器件的寿命数据是服从指数分布还是威布尔分布，发电机组自动控制系统绝大多数电子元器件或组件失效的寿命数据都可用指数分布来表示，发电机组自动控制系统电子元器件的失效寿命数据t的概率密度函数f(t)由下式表示$f\left(t\right)=\frac{1}{\theta }\exp (-\frac{t-r_a}{\eta })=\mathrm{\lambda exp}\left[(-\lambda (t-r_a))\right]$ 使用现有技术可以确定上述双参数指数分布的位置参数ra、尺度参数θ或失效率λ＝1/θ；发电机组自动控制系统还有少量由热老化和电老化机理造成失效的电子元器件或组件的寿命数据t服从威布尔分布，其失效概率密度函数f(t)可表示为$f\left(t\right)=\frac{m}{\eta }{\left(\frac{t-r_a}{\eta }\right)}^{m-1}\exp [-{\left(\frac{t-r_a}{\eta }\right)}^m]$ 使用现有技术可以确定上述威布尔分布的位置参数ra、形状参数m和尺度参数η；第三步：计算平均失效前时间MTTF使用现有技术的分布检验方法确定发电机组自动控制系统电子元器件寿命数据的分布类型，判断电子元器件的寿命数据是服从指数分布还是威布尔分布。发电机组自动控制系统电子元器件的寿命服从指数分布，其失效前平均时间MTTF表示为MTTF＝ra+θ＝ra+1/λ；发电机组自动控制系统电子元器件的寿命数据不服从指数分布而服从威布尔分布，其失效前平均时间MTTF为MTTF＝ra+ηГ(1+1/m)；第四步：计算电子元器件的可靠度R(t)使用现有技术的分布检验方法确定发电机组自动控制系统电子元器件寿命数据的分布类型，判断电子元器件的寿命数据是服从指数分布还是威布尔分布，发电机组自动控制系统电子元器件的寿命数据服从指数分布，其可靠度R(t)的计算公式表示为$R\left(t\right)=\exp [-\frac{(t-r_a)}{\theta }]=\exp [-\lambda (t-r_a)]$ 发电机组自动控制系统电子元器件的寿命数据服从威布尔分布，其可靠度R(t)的计算公式表示为$R\left(t\right)=\exp [-{\left(\frac{t-r_a}{\eta }\right)}^m];$ 第五步：计算电子元器件的可靠寿命tR0 发电机组自动控制系统电子元器件给定可靠度R0所对应的时间tR0，就是电子元器件的可靠寿命，发电机组自动控制系统电子元器件的寿命数据服从指数分布，其可靠寿命tR0的计算公式表示为$t_{R0}=r_a-\theta {\ln R}_0=r_a-\frac{{\ln R}_0}{\lambda }$ 发电机组自动控制系统电子元器件的寿命数据服从威布尔分布，其可靠寿命tR0计算公式表示为$t_{R0}=r_a+\eta {\left[\ln \left(\frac{1}{R_0}\right)\right]}^{\frac{1}{m}};$ 第六步：确定电子元器件的更换周期HRP 定义自动控制系统电子元器件的失效后果类型；根据发电机组自动控制系统电子元器件失效后果的严重程度的类型，确定发电机组自动控制系统电子元器件的可靠度要求R0，该可靠度对应的可靠寿命tR0取作为发电机组自动控制系统电子元器件的更换周期HRP，根据失效后果确定HRP取值的判据；第七步：确定自动控制系统电子元器件的优化检修间隔ym 发电机组自动控制系统电子元器件的以年数表示的优化检修间隔ym为 ym＝HRP/8760；第八步：预测电子元器件的剩余寿命HRL 发电机组自动控制系统电子元器件的使用到日历时间tp的剩余寿命HRL可以由下式表示 HRL＝HRP-tp。