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前言1

第1章 预测与健康管理概述1

1.1引言1

1.2可靠性预测技术概述2

1.2.1基于性能退化分析的方法3

1.2.2基于传统可靠性指标实时化的方法6

1.3剩余使用寿命预测技术概述7

1.3.1直接监测数据驱动的剩余使用寿命预测7

1.3.2间接监测数据驱动的剩余使用寿命预测9

1.4预防维护技术概述12

1.4.1计划性维护13

1.4.2视情维护14

1.4.3预测维护16

1.5全书概况17

参考文献20

第2章 基于隐含性能退化过程监测的可靠性实时预测技术29

2.1引言29

2.2隐含性能退化过程辨识及系统可靠性实时预测30

2.2.1系统模型及问题描述30

2.2.2基于粒子滤波器的参数估计方法31

2.2.3隐含性能退化过程辨识方法及理论分析34

2.2.4可靠性实时预测43

2.2.5仿真45

2.3隐含性能退化过程检测、辨识及可靠性实时预测51

2.3.1系统模型及问题描述51

2.3.2基于粒子滤波和自组织滤波的性能退化检测53

2.3.3基于隐含性能退化过程检测和辨识的系统可靠性实时预测66

2.3.4仿真71

2.4结束语75

参考文献76

第3章 基于在线故障预测的可靠性实时预测技术78

3.1引言78

3.2具有加性故障过程的非线性动态系统可靠性实时预测79

3.2.1系统模型及问题描述79

3.2.2基于改进粒子滤波算法的在线故障估计与预测80

3.2.3系统可靠性实时预测95

3.2.4仿真97

3.3具有乘性故障过程的非线性动态系统可靠性实时预测101

3.3.1系统模型及问题描述102

3.3.2在线故障估计与预测103

3.3.3系统可靠性实时预测110

3.3.4仿真111

3.4结束语116

参考文献117

第4章 具有退化和不可靠元件的可靠性实时预测技术118

4.1引言118

4.2系统模型及问题描述119

4.3状态估计及初步故障估计120

4.3.1交互式多模型粒子滤波器121

4.3.2改进的交互式多模型粒子滤波器121

4.3.3初步故障估计的理论分析125

4.4平滑故障估计及故障预测131

4.4.1基于Holt方法的平滑故障估计及故障预测算法131

4.4.2平滑故障估计的理论分析132

4.5可靠性实时预测134

4.6仿真136

4.6.1正交影响情况136

4.6.2非正交影响情况139

4.7结束语141

参考文献142

第5章 具有耦合输入的可靠性实时预测及调度技术143

5.1引言143

5.2系统模型及问题描述144

5.3子系统的状态估计及故障预测146

5.3.1状态估计及初步故障估计146

5.3.2平滑故障估计及故障预测149

5.4子系统的可靠性预测150

5.5可靠性调度158

5.6仿真160

5.7结束语166

参考文献166

第6章 基于Wiener退化模型的剩余使用寿命预测技术167

6.1引言167

6.2 Wiener退化模型169

6.3基于Wiener退化模型的剩余使用寿命预测174

6.3.1剩余使用寿命分布的在线更新174

6.3.2参数估计176

6.4仿真181

6.4.1问题描述181

6.4.2惯性平台的剩余使用寿命预测183

6.4.3与已有方法的比较186

6.5结束语189

参考文献189

第7章 具有测量误差的剩余使用寿命预测技术192

7.1引言192

7.2测量误差对剩余使用寿命的影响193

7.3期望预测性能下的可允许测量误差198

7.3.1预测性能198

7.3.2基于变异系数相对增加比的可允许测量误差199

7.3.3基于方差相对增加比的可允许测量误差201

7.4测量误差对维护决策的影响202

7.5仿真205

7.5.1数值例子205

7.5.2实例研究207

7.6结束语211

参考文献211

第8章 多传感器数据驱动的剩余使用寿命预测技术214

8.1引言214

8.2多传感器数据驱动的剩余使用寿命预测215

8.2.1问题描述215

8.2.2退化状态估计218

8.2.3参数估计219

8.2.4剩余使用寿命预测224

8.3预测性能分析227

8.3.1不确定分析228

8.3.2期望预测性能下的传感器选择方法230

8.4仿真234

8.4.1数值例子234

8.4.2实际例子238

8.5结束语244

参考文献244

第9章 扩展周期性不完全预防维护技术248

9.1引言248

9.2 EPIPM模型249

9.3修正EPIPM模型251

9.4期望费用率计算254

9.5最优维护257

9.6仿真266

9.7结束语270

参考文献271

第10章 时变环境下的最优周期性不完全预防维护技术273

10.1引言273

10.2时变环境下的维护模型274

10.3时变环境下设备失效率函数的不连续性277

10.4设备失效特性279

10.4.1起始环境为正常环境279

10.4.2起始环境为恶劣环境283

10.5期望费用率284

10.6最优维护289

10.7仿真294

10.8结束语298

参考文献299

第11章 相依失效模式下的最优不完全预防维护技术303

11.1引言303

11.2相依失效模式下的维护模型304

11.2.1经典维护模型304

11.2.2混合维护模型305

11.3最优维护308

11.3.1费用率308

11.3.2最优维护309

11.4仿真316

11.5结束语322

参考文献323

第12章 相依失效模式下的合作预测维护技术326

12.1引言326

12.2问题描述327

12.3合作预测维护模型329

12.3.1维护模型329

12.3.2费用率332

12.4最优维护333

12.5仿真344

12.6结束语348

参考文献348