Bayesian更新与EM算法协作下退化数据驱动的剩余寿命估计方法

摘要

设备的剩余寿命(RUL)估计是对设备进行视情维护、预测与健康管理的关键问题之一.为实现对于单个服役设备退化过程的建模以及RUL的估计,文中提出一种Bayesian更新与期望最大化算法协作下退化数据驱动的RUL估计方法.首先利用指数退化模型来描述设备的退化过程,基于监测的退化数据,利用Bayesian方法对模型的随机参数进行更新,进而得到RUL的概率分布函数和点估计.其次,利用运行设备到当前时刻的监测数据,基于EM算法给出退化模型中非随机未知参数的估计方法,并证明参数迭代估计中每步得到的结果是唯一最优解.最后通过数值仿真和实际数据应用研究,表明文中方法可对单个设备退化过程进行建模,有效估计退化模型中的未知参数,进而得到更好的RUL估计结果.