【技术实现步骤摘要】
一种考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法及系统
本专利技术涉及复杂机电系统健康评估领域，特别是涉及一种考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法及系统。
技术介绍
在我国现代工业化进程中，以高端数控机床、航空发动机等为代表的复杂机电系统对经济发展的支撑作用日益凸显，其可靠性和安全性受到了广泛关注。健康评估方法可以识别复杂系统的薄弱环节和隐患，为提高系统的可靠性提供了依据。然而，不可靠和黑箱的评估过程可能导致潜在的风险，如维修决策不合理、报警信息延迟等。因此，如何有效融合专家知识和监测数据等多源信息，并以一种可解释的方式准确可靠地评估复杂机电健康状态成为了各领域亟待解决的问题。现有的研究主要采用三类健康评估模型：1)基于大量样本建立的数据驱动模型，例如支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)等。这类模型由于建模过程不透明，其结果的合理性难以令人信服；2)基于机理信息构建的白盒模型。这类模型可以提供透明的建模过程和可解释的结果。但由于从复杂系统中提取精确的数学表达式存在挑战，白盒模型的建立与应用变得难以实现。3)基于有...
【技术保护点】
1.一种考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法，其特征在于，包括：/n基于置信规则库构建复杂机电系统健康评估模型；/n依据专家知识分别定义搜索强度、规则激活因子和可解释分布约束；/n根据所述规则激活因子，选择所述复杂机电系统健康评估模型中被激活的参数；/n根据所述可解释分布约束和所述被激活的参数，建立目标函数；/n根据搜索强度、所述可解释分布约束和所述目标函数对所述被激活的参数进行优化，得到优化后的复杂机电系统健康评估模型；/n将复杂机电系统数据输入至所述优化后的复杂机电系统健康评估模型进行评估，得到复杂机电系统健康评估状态。/n
【技术特征摘要】
1.一种考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法，其特征在于，包括：
基于置信规则库构建复杂机电系统健康评估模型；
依据专家知识分别定义搜索强度、规则激活因子和可解释分布约束；
根据所述规则激活因子，选择所述复杂机电系统健康评估模型中被激活的参数；
根据所述可解释分布约束和所述被激活的参数，建立目标函数；
根据搜索强度、所述可解释分布约束和所述目标函数对所述被激活的参数进行优化，得到优化后的复杂机电系统健康评估模型；
将复杂机电系统数据输入至所述优化后的复杂机电系统健康评估模型进行评估，得到复杂机电系统健康评估状态。
2.根据权利要求1所述的考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法，其特征在于，所述基于置信规则库构建复杂机电系统健康评估模型，具体包括：
基于置信规则库构建复杂机电系统健康评估模型：
witharuleweightθkandattributeweightsδi(k＝1,2,...,L；i＝1,2,...,Tk)
其中，表示复杂机电系统的监测指标，表示第i个指标的参考值，θk为第k条规则的权重，用以体现该规则相对于其他规则的重要度；δi(i＝1,2,...,Tk)表示第i个指标的权重，用以表征其相对于其他指标的重要程度；L表示规则数，βnk(n＝1,2,...,N)表示对参考等级Dn的置信度。
3.根据权利要求2所述的考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法，其特征在于，所述搜索强度的定义为：
其中，P(Ω)表示搜索强度，用来描述优化过程中的抽样概率；P(Ω)满足正则性与单峰分布两个性质，表示专家知识的可信度，σ是协方差矩阵，用来反映和调整专家知识的可信度。
4.根据权利要求3所述的考虑可解释性的复杂机电系统健康评估方法，其特征在于，所述可解释分布约束定义为：
其中，Ck表示可解释性分布，βk表示第k条规则中的相对于某个健康等级的置信度，N表示健康等级的数目，L表示规则的总数。
5.根据权利要求4所述的考虑可解释性的复杂机电...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹友，周志杰，胡昌华，唐帅文，陈媛，张春潮，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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