一种估计机电件可靠性参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种估计机电件可靠性参数的方法，包括以下步骤：步骤一：确定候选的寿命分布参数，根据已有可靠性数据的分布规律，确定待估机电件寿命威布尔分布的尺度参数上限αmax和下限αmin及其形状参数上限bmax和下限bmin，根据上下限值分别确定尺度参数的步长d1和形状参数的步长d2，计算出α1j1和b1j2，然后对α1j1和b1j2进行遍历组合；步骤二：遍历寿命尺度参数αj和形状参数bj的组合并计算似然值，寻找最大的似然值记为LM，则该最大值对应的αM为寿命尺度参数的估计值，bM为寿命形状参数的估计值。本发明专利技术利用“少量的可靠性试验数据+在产品研制、生产、使用等阶段产生的大量数据”，估算产品寿命的分布规律。

【技术实现步骤摘要】
一种估计机电件可靠性参数的方法
本专利技术涉及可靠性测试
，特别涉及一种估计机电件可靠性参数的方法。
技术介绍
可靠性是描述产品质量的核心属性，通常用寿命的分布规律(分布类型和参数)来定量描述可靠性。理论上，针对产品开展大量的可靠性试验，可以获得足够数量的产品寿命数据，然后可采用成熟的数理统计方法来估计出产品寿命的分布类型和参数。但在实际工作中，针对产品开展大量可靠性试验，往往意味着高昂的经济成本和漫长的试验耗时，因此更常见的做法是利用“少量的可靠性试验数据+在产品研制、生产、使用等阶段产生的大量数据”，估算产品寿命的分布规律。在产品的可靠性试验中，一般配备有专门的在线检测设备，用于实时监测产品的完好性状态，及时记录产品的故障时刻，因此可以获得产品寿命的数值。但在产品研制、生产、使用等这些非可靠性试验场景下，不一定配备有专门的在线检测设备，只能定期或不定期地对产品进行完好性检查，因而不能准确获知产品的故障时刻，也就无法获得寿命的数值信息。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术提供一种估计机电件可靠性参数的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种估计机电件可靠性参数的方法，包括以下步骤：步骤一：确定候选的寿命分布参数，根据已有机电件可靠性数据的分布规律，初步确定待估机电件寿命威布尔分布的尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin及待估机电件寿命威布尔分布的形状参数上限bmax和形状参数下限bmin；在确定的威布尔型单元寿命威布尔尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin区间内，等间隔生成n1个候选尺度参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d1，根据威布尔分布尺度参数的步长d1依次计算出n1个威布尔分布的尺度参数α1j1，其中1≤j1≤n1；在确定的威布尔型单元寿命威布尔形状参数上限bmax和形状参数下限bmin区间内，等间隔生成n2个候选形状参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d2，根据威布尔分布形状参数的步长d2依次计算出n2个威布尔分布的形状参数b1j2，其中1≤j2≤n2；取n＝n1×n2，由α1j1和b1j2进行遍历组合获得n组候选的分布参数(αj,bj),1≤j≤n；步骤二：遍历寿命尺度参数为αj，形状参数为bj的组合计算似然值，对于每个候选参数组合，针对一组包含m个机电件检测信息的数据组，根据第i个检测信息所包含的在Ti时刻的单元状态信息Fi确定计算系数Wi，依据m个检测数据不断迭代更新似然值Lj，迭代之初，设定每个候选参数组合对应的似然值初始值为0，在每个候选参数组合所对应的迭代完毕后的似然值中，寻找最大值即LM，则该最大值对应的αM为威布尔型单元威布尔尺度参数的估计值，bM为威布尔型单元威布尔形状参数的估计值。在上述方案中，所述步骤一中候选的寿命分布参数计算过程如下：1)确定威尔分布的尺度参数α1j1和步长d1的计算过程如下：其中，αmax表示威布尔分布的尺度参数上限，αmin表示威布尔分布的尺度参数下限，n1为正整数，且n1≥2；2)确定威布尔分布的形状参数b1j2和步长d2的计算过程如下：其中，bmax表示威布尔分布的形状参数上限，bmin表示威布尔分布的形状参数下限，n2为正整数，且n2≥2；3)α1j1和b1j2遍历组合的计算方式为：令j＝1，第一层循环中遍历j1＝1:n1，第二层循环中遍历j2＝1:n2；令αj＝α1j1，bj＝b1j2，j＝j+1；其中αmax≥α1j1≥αmin，bmax≥b1j2≥bmin。在上述方案中，所述步骤二计算系数Wi和似然值Lj的计算公式如下：其中，log(*)为自然对数函数，αj为威布尔分布的尺度参数，bj为威布尔分布的形状参数，Ti为第i个产品的检测时刻。在上述方案中，所述步骤二中似然值Lj遍历计算过程如下：1)令j＝1；2)令i＝1，Lj＝0；3)计算系数其中，log(*)为自然对数函数，αj为威布尔分布的尺度参数，bj为威布尔分布的形状参数，Ti为第i个产品的检测时刻；4)更新i＝i+1，若i≤m则转3)，否则转5)；5)更新j＝j+1，若j≤n则转2)，否则6)；6)在Lj(1≤j≤n)中找到最大值，记其为LM，则αM为机电件寿命分布尺度参数的估计值，bM为机电件寿命分布形状参数的估计值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：利用“少量的可靠性试验数据+在产品研制、生产、使用等阶段产生的大量数据”，估算产品寿命的分布规律，避免针对产品开展大量可靠性试验造成的人力、物理和财力的消耗。具体实施方式以下结合某机电件的案例，对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术一种估计机电件可靠性参数的方法，包括以下步骤：步骤一：确定候选的寿命分布参数，根据已有机电件可靠性数据的分布规律，初步确定待估机电件寿命威布尔分布的尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin及待估机电件寿命威布尔分布的形状参数上限bmax和形状参数下限bmin；在确定的威布尔型单元寿命威布尔尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin区间内，等间隔生成n1个候选尺度参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d1，根据威布尔分布尺度参数的步长d1依次计算出n1个威布尔分布的尺度参数α1j1，其中1≤j1≤n1；在确定的威布尔型单元寿命威布尔形状参数上限bmax和形状参数下限bmin区间内，等间隔生成n2个候选形状参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d2，根据威布尔分布形状参数的步长d2依次计算出n2个威布尔分布的形状参数b1j2，其中1≤j2≤n2；取n＝n1×n2，由α1j1和b1j2进行遍历组合获得n组候选的分布参数(αj,bj),1≤j≤n；其中，威尔分布的尺度参数α1j1和步长d1的计算过程如下：式中，αmax表示威布尔分布的尺度参数上限，αmin表示威布尔分布的尺度参数下限，n1为正整数，且n1≥2；其中，威布尔分布的形状参数b1j2和步长d2的计算过程如下：式中，bmax表示威布尔分布的形状参数上限，bmin表示威布尔分布的形状参数下限，n2为正整数，且n2≥2；其中，α1j1和b1j2进行遍历组合的计算方式如下：令j＝1，第一层循环中遍历j1＝1:n1，第二层循环中遍历j2＝1:n2；令αj＝α1j1，bj＝b1j2，j＝j+1；其中αmax≥α1j1≥αmin，bmax≥b1j2≥bmin。步骤二：遍历寿命尺度参数为αj，形状参数为bj的组合计算似然值，对于每个候选参数组合，针对一组包含m个机电件检测信息的数据组，根据第i个检测信息所包含的在Ti时刻的单元状态信息Fi确定计算系数Wi，依据m个检测数据不断迭代更新似然值Lj，迭代之初，设定每个候选参数组合对应的似然值初始值为0，在每个候选参数组合所对应的迭代完毕后的似然值中，寻找最大值记为LM，则该最大值对应的αM为威布尔型单元威布尔尺度参数的估计值，bM为威布尔型单元威布尔形状参数的估计值。其中，计算系数Wi、似然值Lj的计算公式如下：式中，log(*)为自然对数函数，αj为威布尔分布的尺度参数，bj为威布尔分布的形状参数，Lj为似然值，Ti为第i个产品的检测时刻。其中，似然值Lj的遍历计算过程如下：1)令j＝1；2)令i＝1，Lj＝0；3)计算系数式中，log(*)为自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种估计机电件可靠性参数的方法，其特征在于，针对寿命服从威布尔分布的机电件开展可靠性参数估计，包括以下步骤：步骤一：确定候选的寿命分布参数，根据已有机电件可靠性数据的分布规律，初步确定待估机电件寿命威布尔分布的尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin及待估机电件寿命威布尔分布的形状参数上限bmax和形状参数下限bmin；在确定的威布尔型单元寿命威布尔尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin区间内，等间隔生成n1个候选尺度参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d1，根据威布尔分布尺度参数的步长d1依次计算出n1个威布尔分布的尺度参数α1j1，其中1≤j1≤n1；在确定的威布尔型单元寿命威布尔形状参数上限bmax和形状参数下限bmin区间内，等间隔生成n2个候选形状参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d2，根据威布尔分布形状参数的步长d2依次计算出n2个威布尔分布的形状参数b1j2，其中1≤j2≤n2；取n＝n1×n2，由α1j1和b1j2进行遍历组合获得n组候选的分布参数(αj,bj),1≤j≤n；步骤二：遍历寿命尺度参数为αj，形状参数为bj的组合计算似然值，对于每个候选参数组合，针对一组包含m个机电件检测信息的数据组，根据第i个检测信息所包含的在Ti时刻的单元状态信息Fi确定计算系数Wi，依据m个检测数据不断迭代更新似然值Lj，迭代之初，设定每个候选参数组合对应的似然值初始值为0，在每个候选参数组合所对应的迭代完毕后的似然值中，寻找最大值即LM，则该最大值对应的αM为威布尔型单元威布尔尺度参数的估计值，bM为威布尔型单元威布尔形状参数的估计值。...

【技术特征摘要】
1.一种估计机电件可靠性参数的方法，其特征在于，针对寿命服从威布尔分布的机电件开展可靠性参数估计，包括以下步骤：步骤一：确定候选的寿命分布参数，根据已有机电件可靠性数据的分布规律，初步确定待估机电件寿命威布尔分布的尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin及待估机电件寿命威布尔分布的形状参数上限bmax和形状参数下限bmin；在确定的威布尔型单元寿命威布尔尺度参数上限αmax和尺度参数下限αmin区间内，等间隔生成n1个候选尺度参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d1，根据威布尔分布尺度参数的步长d1依次计算出n1个威布尔分布的尺度参数α1j1，其中1≤j1≤n1；在确定的威布尔型单元寿命威布尔形状参数上限bmax和形状参数下限bmin区间内，等间隔生成n2个候选形状参数，候选参数中每个相邻参数之间的步长相等为d2，根据威布尔分布形状参数的步长d2依次计算出n2个威布尔分布的形状参数b1j2，其中1≤j2≤n2；取n＝n1×n2，由α1j1和b1j2进行遍历组合获得n组候选的分布参数(αj,bj),1≤j≤n；步骤二：遍历寿命尺度参数为αj，形状参数为bj的组合计算似然值，对于每个候选参数组合，针对一组包含m个机电件检测信息的数据组，根据第i个检测信息所包含的在Ti时刻的单元状态信息Fi确定计算系数Wi，依据m个检测数据不断迭代更新似然值Lj，迭代之初，设定每个候选参数组合对应的似然值初始值为0，在每个候选参数组合所对应的迭代完毕后的似然值中，寻找最大值即LM，则该最大值对应的αM为威布尔型单元威布尔尺度参数的估计值，bM为威布尔型单元威布尔形状参数的估计值。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立，张宁，李华，蒋涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42