基于相对熵的序贯加速退化试验优化设计方法技术

技术编号:7974971 阅读:210 留言:0更新日期:2012-11-15 23:16
本发明专利技术公开了一种基于相对熵的加速退化试验优化设计方法,具体步骤为:步骤一、利用贝叶斯理论,建立基于相对熵的加速退化试验优化设计方法;步骤二、建立序贯截尾判定方法;步骤三、进行基于相对熵的序贯加速退化试验;本发明专利技术方法首次将“序贯设计”引入到加速退化试验的优化设计中,提出序贯加速退化试验优化设计方法。采用“序贯设计”,不仅充分利用了试验前的先验信息,还逐步利用了试验中获得性能退化信息,减少了先验信息与产品真实情况存在较大偏差时引起的试验设计误差,因此比加速退化试验的局部优化设计和贝叶斯优化设计都具有很大的优越性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种,属于加速退化试验
,用于解决可靠性与系统工程领域的技术问题。
技术介绍
在当今国内外可靠性工程中,航空航天类电子产品、光电产品等长寿命高可靠性产品的寿命与可靠性评估已成为一项研究难题,加速寿命试验(Accelerated LifeTesting, ALT)和加速退化试验(Accelerated Degradation Testing, ADT)是目前解决这一难题的关键技术。其中ADT克服了 ALT只记录产品失效数据的缺点,成为可靠性试验领域的研究热点。加速退化试验技术在工程应用中首先必然面临着试验方案的设计问题,S卩如何在有限的时间和费用下科学合理的安排试验应力水平、受试样本、试验时间等试验变量,以获得最有效的性能退化信息,使产品寿命与可靠性评估最准确。如果能很好的解决这一问题,采用优化的试验方案,不仅可以得到产品准确的寿命与可靠性评估结果,为产品研制和使用方提供正确的决策依据;还可以大大提高试验效率,使试验资源得到充分利用,降低产品的研制成本。因此研究加速退化试验优化设计具有重要的理论价值和工程应用价值。ADT优化设计根据先验信息和试验信息的利用不同可分为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于相对熵的加速退化试验优化设计方法,其特征在于,包括以下几个步骤:步骤一、利用贝叶斯理论,建立基于相对熵的加速退化试验优化设计方法;(1)确定产品性能退化模型和加速模型,进而基于历史数据给出模型参数的先验分布;(2)构建试验方案集合D;确定样本量n、试验时间t和监测间隔Δt的取值,由试验时间和监测间隔计算总的监测次数m=t/Δt;1)对步进应力加速退化试验(SSADT),在确定试验应力水平范围,结合试验费用约束确定总样本量n和总测量次数m的情况下,需要优化的决策变量为各试验应力水平Sk和各应力水平下的测量次数mk;令S表示试验应力向量,S中包括K个元素,K为正整数,S=(S1,…,Sk,...

【技术特征摘要】
1.一种基于相对熵的加速退化试验优化设计方法,其特征在于,包括以下几个步骤 步骤一、利用贝叶斯理论,建立基于相对熵的加速退化试验优化设计方法; (1)确定产品性能退化模型和加速模型,进而基于历史数据给出模型参数的先验分布; (2)构建试验方案集合D; 确定样本量n、试验时间t和监测间隔△ t的取值,由试验时间和监测间隔计算总的监测次数m = t/ A t ; I)对步进应力加速退化试验(SSADT ),在确定试验应力水平范围,结合试验费用约束确定总样本量n和总测量次数m的情况下,需要优化的决策变量为各试验应力水平Sk和各应力水平下的测量次数mk ; 令S表示试验应力向量,S中包括K个元素,K为正整数,S= (S1,…,Sk,…,Sk),每个元素表示一个应力水平,Sk表示第k个应力水平,令M表示测量次数向量,则M=Oii1,, mk,…,mK), mk表示第k个应力水平Sk下的测量次数,k = 1,…,K ; 方案集合D = SXM,由试验应力的取值空间和测量次数的取值空间构成,(Sk,mk)为设计空间内的某一方案n; 采用曲面拟合方案,沿应力水平和测量次数方向,在其取值范围内等分取值,将设计空间包括边界划分为有限个方案组成试验方案集合,对试验方案集合中每一个方案计算目标函数,利用曲面拟合找出目标函数最大的区域,进而找出最优方案; 2)对恒定应力加速退化试验(CSADT ),还需要考虑各应力水平下样本量分配nk ;具体方法如下 根据总样本数n和应力水平数K及各应力下样本分配nk的约束条件nk > n,hnk=n,给出几种不同的样本分配,对每种样本分配,可按照上述SSADT的方式处理,得到每种样本分配下的最优方案,再进行比较,选择目标值最大的方案为最优方案; (3)建立基于相对熵的优化目标 本发明以相对熵作为效用函数,以试验中获得的期望信息增益最大化为优化目标; 先验分布中包含的信息Itl为 I0= / p( 0 ) Iogp ( 0 )d 0 = E0 Iogp ( 0 )(I) 其中,P( ...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛蒸蒸李晓阳范宇王立志
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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