一种大尺寸铝合金零件生产线健康状态评估方法技术

本发明专利技术公开了一种大尺寸铝合金零件生产线健康状态评估方法，涉及生产线维护技术领域。针对现有技术对复杂系统健康状态进行整体评估具有评估结果不够准确，无法解决固定权值带来的累加效应等缺点。针对复杂系统的健康状态评估，在系统结构方面，引入有向图结合设备之间的输入输出关系，充分考虑了各个节点设备在整个系统健康评估中的不同贡献度；在系统健康指数计算方面，摒弃传统的固定权重融合的方法，通过对不同冗余度的数据进行分而治之，完全由数据“说话”，由数据动态决定自己的权重，能够较为准确地得到复杂系统中所有节点设备的整体性能退化情况，最终得到的系统健康指数对于复杂系统的动态维护具有重大的意义。对于复杂系统的动态维护具有重大的意义。对于复杂系统的动态维护具有重大的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸铝合金零件生产线健康状态评估方法


[0001]本专利技术涉及生产线维护
，具体地，涉及一种大尺寸铝合金零件生产线健康状态的评估方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的飞速发展，现代制造业开始向自动化、集成化和智能化的方向迈进。随着各种新型的制造技术如敏捷制造、柔性制造等的迅速发展，多设备制造系统的生产效率得到了很大提升，这对制造系统的可靠性提出了越来越高的要求，而对生产线设备进行状态维护是保证离散制造系统可靠性的重要手段之一。
[0003]状态维护是指通过传感器获得设备的实时状态信息，利用先进的数据处理技术对监测到的设备信息进行分析，从而获得当前的健康状况。目前，有较多针对单设备进行健康状态评估的方法，但是在对整个多设备生产线的健康状态评估方面，还停留在设置固定权重相加的阶段。
[0004]大尺寸铝合金零件生产线具有设备规模大，结构复杂的特点，这些特点给整个系统的健康状态评估带来了难度。现有技术通过各个设备健康度对系统健康状态进行整体评估具有评估结果不够准确，无法解决固定权值带来的累加效应等缺点。针对大尺寸铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸铝合金零件生产线的健康状态评估方法，该方法包括：步骤1：基于聚类方法建立大尺寸铝合金零件生产线中各设备的健康状态评估模型，计算各设备健康系数；步骤1.1：标准状态特征参数集获取：以设备由正常运行到故障整个过程的特征参数集作为数据输入，对特征参数进行归一化，选用K-means聚类算法进行聚类运算，得到该设备各个标准状态的特征参数集；步骤1.2：设备健康状态量化：计算设备实时监测到的特征样本与设备健康状态特征参数集之间的马氏距离；其中具体计算步骤如下：1)计算每个特征信号X
i
＝(x
i1
,x
i2
…
x
in
)的平均值与标准差：其中，为每个特征信号的平均值，s
i
为其标准差；2)将特征信号正交获得Z
ij
，并求其转置矩阵Z
T
；计算正交矩阵的相关矩阵，其中每个元素：则正交矩阵的相关矩阵3)计算马氏距离d
MD
：d
MD
＝Z
T
A-1
Z4)归一化得到设备的健康系数：式中，b为归一化参数，通过参数b使Val为0到1的数值，Val越小则代表设备越健康；步骤2：设备初始权重设置：根据节点重要度计算各个设备的初始权重，根据初始权重和健康系数计算设备的加权健康系数V
i
；步骤3：对并联结构做特殊处理：对于并联结构，同一分支的设备加权健康系数相乘，取分支之间的最小值；步骤4：根据数据重要度，选择合适阈值将各个设备的系统健康系数划分两个集合；步骤4.1：计算得到的集合V＝{V1，V2，
…
，V
n
}中每个元素的数据重要度，其中数据重要度的定义为：去掉该元素形成新的集合V
′
，新的集合与原来集合的Hausdorff距离，Hausdorff距离定义为：H(V,V
′
)＝max(h(V,V
′
),h(V
′
,V))其中其中h(V,V
′
)表示从点集V到点...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，冯乐乐，胡家文，钟其水，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：