過程為X(t)=yt+〇B(t)，μ為漂移參數(shù)，σ為擴(kuò)散參數(shù)，B(t)為 標(biāo)準(zhǔn)布朗運(yùn)動，Δ ~Ν(μΔ t，〇2 Δ t)，Δ 是故障特征參數(shù)增量，Δ δ??δ?-δ^，由極大似然 函數(shù)法可以求得漂移參數(shù)μ和擴(kuò)散參數(shù)σ;
[0054] (4.1.2)將求得的漂移參數(shù)μ和擴(kuò)散參數(shù)〇代入式（2)中，求得開關(guān)電源可靠度S (t)，將S(t)代入式（1)中求取開關(guān)電源在一維維納過程模型下故障特征參數(shù)到達(dá)失效閾值 δ*的時(shí)間Tw;
[0055] (4.2)利用Gamma過程建立剩余工作壽命預(yù)測模型如式(3)
[0057]其中R(t)是該模型下開關(guān)電源的可靠度，如式(4)
[0059] (4.2.1)Y(t)表示t時(shí)刻故障特征參數(shù)，記Y(t)=Ga(a · θ(〇，β)，α為形狀參數(shù)，β 為尺度參數(shù)，9(t)為時(shí)間t的函數(shù)，采用BS分布對R(t)進(jìn)行擬合，時(shí)間尺度轉(zhuǎn)換Z = 0(t)，得 到概率密度函數(shù)如式(5)
[0061]
是α、β的后驗(yàn)均值，fβ，( ζ ; δ，為后驗(yàn)概率 密度函數(shù)；
[0062] (4.2.2)在時(shí)間尺度Ζ下計(jì)算故障特征參數(shù)到達(dá)失效閾值Ρ的時(shí)間Τζ，如式(6)
[0064]則在時(shí)間尺度t下故障特征參數(shù)到達(dá)失效閾值Ρ的時(shí)間Tg如式(7)
[0065] ...........................(7)。
[0066] (5)給步驟(4)中的一維維納過程所得時(shí)間Tw賦予權(quán)值pi，Gamma過程模型計(jì)算所得 時(shí)間丁8賦予權(quán)值口2，其中口1>0，口2>0，口1+口2 = 1，設(shè)定權(quán)值口1 = 0.7，口2 = 0.3，開關(guān)電源剩余工 作壽命Ts = 0.7Tw+0.3Tg，并轉(zhuǎn)至步驟(9)。
[0067] (6)建立開關(guān)電源剩余貯存壽命預(yù)測模型Tz = a!TmeEAG-Ta，其中，a和m為待定參數(shù)， E是激活能，k是波爾茲曼常數(shù)，Η是相對濕度，C是絕對溫度，Ta是開關(guān)電源已出廠時(shí)間。
[0068] (7)采用加速老化試驗(yàn)對對同類型開關(guān)電源做壽命測試，設(shè)置ε組相對濕度Η和絕 對溫度C的試驗(yàn)條件(T^CuTl·)，（T2，C2;T2)，…，（Τε，C E;TE)，測試開關(guān)電源在不同條件下貯 存壽命記為?^Τν,Τε,Τε為條件(Te，Ce)下的測試壽命。將 CE;TE)代入剩余貯存壽命預(yù)測模型Tz = a!TmeE/ke-Ta，利用最小二乘法求得待定參數(shù)a、m，最 小二乘法為現(xiàn)有技術(shù)這里不再贅述。
[0069 ] (8)檢測開關(guān)電源周圍環(huán)境的相對濕度Η，絕對溫度C。
[0070] (9)將待定參數(shù)a、m、開關(guān)電源周圍環(huán)境的相對濕度Η，絕對溫度C代入剩余貯存壽 命預(yù)測模型T z = a!TmeE/ke-Ta，得到開關(guān)電源剩余貯存壽命T z。
[0071] (10)根據(jù)開關(guān)電源工作狀態(tài)，確定開關(guān)電源剩余壽命。若處在工作狀態(tài)，確定開關(guān) 電源剩余工作壽命為T s，若處在非工作狀態(tài)，確定開關(guān)電源剩余貯存壽命為Τζ。
[0072]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種間歇性工作開關(guān)電源剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，包括W下步驟： (1) 檢測開關(guān)電源的輸入電壓信號，輸出電壓信號，計(jì)算出輸出電壓紋波系數(shù)； (2) 判斷開關(guān)電源是否處在工作狀態(tài)，若處在工作狀態(tài)，進(jìn)入步驟(3)計(jì)算開關(guān)電源剩 余工作壽命，若處在非工作狀態(tài)，進(jìn)入步驟(6)計(jì)算開關(guān)電源剩余膽存壽命； (3) 利用步驟（1)中獲取的輸出電壓紋波系數(shù)δ作為故障特征參數(shù)，構(gòu)建開關(guān)電源故障 特征時(shí)間序列，并設(shè)定開關(guān)電源故障闊值S% (4) 基于一維維納過程和Gamma過程分別建立開關(guān)電源故障特征參數(shù)退化模型，并計(jì)算 兩種模型下故障特征參數(shù)到達(dá)失效闊值勺時(shí)間，記一維維納過程模型計(jì)算所得時(shí)間為Tw, Gamma過程模型計(jì)算所得時(shí)間為Tg; (5) 給步驟(4)中的一維維納過程所得時(shí)間Tw賦予權(quán)值pi，Gamma過程模型計(jì)算所得時(shí)間 了8賦予權(quán)值口2，其中口1>0，口2>0，口1+口2=1，則開關(guān)電源剩余工作壽命了3 = 1'噸1+了8口2，并轉(zhuǎn)至 步驟(9); (6) 建立開關(guān)電源剩余膽存壽命預(yù)測模型Tz = aH-meE/kG-Ta，其中，a和m為待定參數(shù)，E是 激活能，k是波爾茲曼常數(shù)，Η是相對濕度，C是絕對溫度，Ta是開關(guān)電源已出廠時(shí)間； (7) 通過加速老化試驗(yàn)確定待定參數(shù)a、m，并檢測開關(guān)電源周圍環(huán)境的相對濕度Η和絕 對溫度C; (8) 將待定參數(shù)a、m、周圍環(huán)境的相對濕度Η和絕對溫度C代入剩余膽存壽命預(yù)測模型， 得到開關(guān)電源剩余膽存壽命為Τζ = aireE/ke-Ta; (9) 根據(jù)開關(guān)電源工作狀態(tài)，確定開關(guān)電源剩余壽命。若處在工作狀態(tài)，確定開關(guān)電源 剩余工作壽命為Ts，若處在非工作狀態(tài)，確定開關(guān)電源剩余膽存壽命為Τζ。2. 如權(quán)利要求1所述間歇性工作開關(guān)電源剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟 (2)中，判斷開關(guān)電源是否處在工作狀態(tài)的步驟為： 檢測開關(guān)電源輸入電壓信號化，若電源輸入為交流電壓，計(jì)算其有效值Ue，Ue為0判斷此 時(shí)開關(guān)電源處于非工作狀態(tài)，Ue不為0判斷此時(shí)開關(guān)電源處在工作狀態(tài)，若電源輸入為直流 電壓，計(jì)算其平均值Uv，若Uv為0判斷此時(shí)開關(guān)電源處于非工作狀態(tài)，若Uv不為0判斷此時(shí)開 關(guān)電源處在工作狀態(tài)。3. 如權(quán)利要求1所述間歇性工作開關(guān)電源剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟 (4)詳細(xì)步驟為： (3.1) 利用一維維納過程建立剩余工作壽命預(yù)測模型如式(1)其中S(t)是t時(shí)刻開關(guān)電源的可靠度如式(2)(3.1.1) 記一維維納過程為乂(〇=4*+地(〇,4為漂移參數(shù)，〇為擴(kuò)散參數(shù)，8(〇為標(biāo)準(zhǔn) 布朗運(yùn)動，A δ?~Ν(μΔ ?，σ2Δ t)，Δ δ?是故障特征參數(shù)增量，Δ δ? = δ?-δ?-ι，由極大似然函數(shù) 法可W求得漂移參數(shù)μ和擴(kuò)散參數(shù)曰； (3.1.2) 將求得的漂移參數(shù)μ和擴(kuò)散參數(shù)σ代入式(2)中，求得開關(guān)電源可靠度S(t)，將S (t)代入式（1)中求取開關(guān)電源在一維維納過程模型下故障特征參數(shù)到達(dá)失效闊值勺時(shí) 間Tw; (3.2)利用Gamma過程建立剩余工作壽命預(yù)測模型如式(3)其中R(t)是該模型下開關(guān)電源的可靠度，如式(4)(3.2.1) Y(t)表示t時(shí)刻故障特征參數(shù)，記Y(t)=Ga(a . θα)，β)，α為形狀參數(shù)，β為尺 度參數(shù)，e(t)為時(shí)間t的函數(shù)，采用BS分布對R(t)進(jìn)行擬合，時(shí)間尺度轉(zhuǎn)換Z=0(t)，得到概 率密度函數(shù)如式(5)上式中，，護(hù)是α、β的后驗(yàn)均值，fBS作;為后驗(yàn)概率密度函 數(shù)； (3.2.2) 在時(shí)間尺度Ζ下計(jì)算故障特征參數(shù)到達(dá)失效闊值勺時(shí)間Τζ，如式(6)貝1J在時(shí)間尺度t下故障特征參數(shù)到達(dá)失效闊值δ嘴時(shí)間Tg如式(7) Tg=目-i(Tz)...........................(7)。4. 如權(quán)利要求1所述間歇性工作開關(guān)電源剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟 (5)具體實(shí)現(xiàn)為： 設(shè)定權(quán)值P1 = 0.7，P2 = 0.3，開關(guān)電源剩余工作壽命Ts = 0.7Tw+0.3Tg。5. 如權(quán)利要求1所述間歇性工作開關(guān)電源剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟 (7)參數(shù)a、m確定的詳細(xì)步驟為： 采用加速老化試驗(yàn)對對同類型開關(guān)電源做壽命測試，設(shè)置ε組相對濕度Η和絕對溫度C 的試驗(yàn)條件化，(：1;1'1)，化瓜術(shù)）^-，化，〔6;了6)，巧聯(lián)開關(guān)電源在不同條件下膽存壽命記 為 Τ?，Τ2,…，Τε,Τε 為條件(Te，Ce)下的測試壽命。將(Tl，Cl;Tl)，（T2，C2;T2)r-，（Te，Ce;TeW 入剩余膽存壽命預(yù)測模型Tz = a!rmeE/ke-Ta，利用最小二乘法求得待定參數(shù)a、m，最小二乘法 為現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)里不再寶述。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種間歇性工作開關(guān)電源剩余壽命預(yù)測方法，步驟為：判斷開關(guān)電源的工作狀態(tài)，若處在工作狀態(tài)，預(yù)測其剩余工作壽命，用輸出波紋系數(shù)作為故障特征并構(gòu)建序列，建立兩種開關(guān)電源故障特征參數(shù)退化模型，并計(jì)算兩種模型下故障特征參數(shù)到達(dá)失效閾值的時(shí)間，再給兩種模型下得到的時(shí)間賦予權(quán)值獲得工作狀態(tài)下的壽命預(yù)測；處在非工作狀態(tài)時(shí)，預(yù)測其剩余貯存壽命，建立剩余貯存壽命預(yù)測模型，通過加速老化試驗(yàn)確定模型中待定參數(shù)，監(jiān)測環(huán)境絕對溫度和響度濕度并代入模型中，獲取其剩余貯存壽命。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)間歇性工作開關(guān)電源壽命預(yù)測，為開關(guān)電源維護(hù)提供參考，避免因開關(guān)電源失效造成整個用電系統(tǒng)的損壞。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105701350
【申請?zhí)枴緾N201610025342
【發(fā)明人】姜媛媛, 程浩, 李振璧
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月13日