基于EM算法的载荷谱分布估计方法

摘要

联合收割机作业过程中真实载荷非常复杂,准确描述载荷特征与分布形式对疲劳寿命的预测具有重要意义。为了建立载荷循环概率密度分布模型,以右前半轴扭矩载荷为研究对象,提出了一种新的基于EM的混合高斯拟合方法,利用n Code软件对原数据进行雨流计数并以S描述载荷循环,然后利用层次聚类的方法对载荷循环进行聚类分析,获得聚类数目和聚类中心载荷循环,再应用EM算法对高斯分项均值和协方差进行解析辨识。最后建立了拟合效果统计学数值指标模型对拟合效果进行评估,其中混合高斯模型的SSE和RMSE指标值接近0,但R和Ra都达到了0.85以上,结果表明:混合高斯模型可以很好拟合出原始载荷数据的分布,可以为相关疲劳寿命分析和载荷谱外推提供理论依据。