【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预防性维护，特别是涉及一种航空发动机预防性维护决策优化方法及系统。
技术介绍
1、维修保障是保障航空发动机正常完成规定功能，保证工作系统正常运行不可缺少的重要环节。能否制定合理的航空发动机维修策略，直接影响系统的工作效能。然而，由于科学技术的高速发展使得诸多航空发动机可靠性提高，平均寿命延长，航空发动机寿命相关数据难以获取，同时还存在小批量、单件航空发动机带来的小子样问题，这些现状导致难以获得足够多的相关样本数据，传统的可靠性工程分析方法进行维修策略优化的不足也逐渐浮现。同时，在工程实际中传统的维修策略制定方法多数选择忽视存在的不确定性因素，但航空发动机所处的环境存在巨大的不确定性因素，现有的维修策略在一定程度上降低了维修效率，增加了维修工作量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种航空发动机预防性维护决策优化方法及系统，能提前解决航空发动机设备的故障隐患，延长航空发动机工作寿命。
2、1.一种航空发动机预防性维护决策优化方法，其包括：
3、s1，构建航空发动机的初始性能退化模型；所述初始性能退化模型如下：
4、x＝etβ+σc(tβ)；
5、式中：t表示时间，x表示t时刻的性能退化量，e为第一参数，表示确定性性能退化量的整张速率，β为第二参数，表示幂次，σ为第三参数，表示不确定性性能退化量扩散系数，c()表示不确定性过程；
6、s2，获取航空发动机的历史监测数据集，基于所述历史监测数据集对所述初始
7、s3，令t＝1，j＝1；j为优化迭代次数，t为预防性维护检测时间间隔；
8、s4，基于所述性能退化模型和预防性维护检测时间间隔，得到每次预防性维护检测时的性能退化量；预防性维护检测的次数为设定值；
9、s5，基于性能阈值和每次预防性维护检测时的性能退化量，得到每次预防性维护检测时预防性维修的示性函数的值、预防性更换的示性函数的值和失效后更换的示性函数的值；所述性能阈值包括预防性维修阈值、预防性更换阈值和失效后更换阈值；
10、s6，将预防性维护检测时间间隔、每次预防性维护检测时的性能退化量、预防性维修的示性函数的值、预防性更换的示性函数的值和失效后更换的示性函数的值带入维护决策优化模型，得到第j次迭代优化的单位时间预防性维护工作量；维护决策优化模型为：
11、
12、式中：为单位时间预防性维护工作量，td为单次预防性维护检测时间，cd为单次预防性维护检测工作量；e[x(ti)]为性能退化量x(ti)的期望值，ti为第i次预防性维护检测的时间，ti≥0，i＝[1,,2…,n]，x(ti)为ti时刻的性能退化量，kmt为预防性维修的时间系数，一个正常数；kmc为预防性维修的工作量系数，一个正常数；kft为失效后更换的时间系数，一个正常数；kfc为失效后更换的工作量系数，一个正常数；tr为更换时间，cr为更换工作量；thf为失效后更换阈值；kft为预防性维修的时间系数，一个正常数；kfc为预防性维修的工作量系数，一个正常数；vi为第i次预防性维修的示性函数的值；ωi为第i次预防性更换的示性函数的值；τi为第i次失效后更换的示性函数的值；
13、s7，对失效延误工作量和失效延误时间进行判断，若失效延误工作量小于等于失效延误工作量最大值且失效延误时间小于等于失效延误时间最大值，则令j＝j+1，t＝t+1并返回至s4；若失效延误工作量大于失效延误工作量最大值和/或失效延误时间大于失效延误时间最大值，则将j个单位时间预防性维护工作量中的最小值所对应的预防性维护检测时间间隔作为最优预防性维护检测时间间隔；
14、失效延误工作量表达式为：失效延误时间表达式为：式中：cfc为失效延误工作量；tif为发生失效的预设时间；tft为失效延误时间，cfc为失效延误工作量系数，cfc max为失效延误工作量最大值，tft max为失效延误时间最大值。
15、优选地，所述s2包括：
16、s21，获取航空发动机的历史监测数据集，并对所述历史监测数据集进行预处理，得到预处理数据集；所述预处理数据集服从正态不确定分布，分布函数为：
17、
18、式中：x表示该航空发动机的性能退化量，是一个不确定性变量，φ(x)表示不确定性变服从的正态不确定分布函数；
19、s22，基于经验矩定义，得到分布函数的经验期望和经验标准差；
20、经验期望为：
21、
22、经验标准差为：
23、
24、式中：x1＜x1＜…＜xn表示性能退化量的一组不确定变量，0≤α1≤α2≤…≤αn≤1为该组不确定变量对应的信度；
25、s23，基于经验期望和经验标准差，用最小二乘法对第一参数、第二参数和第三参数进行拟合，并带入所述初始性能退化模型，得到所述性能退化模型。
26、优选地，所述s5具体为：
27、当所述性能退化量小于所述预防性维修阈值时，不进行维修和更换，此时vi＝0，ωi＝0，τi＝0；
28、当所述性能退化量大于等于所述预防性维修阈值且小于所述预防性更换阈值时，只进行维修不进行更换，此时vi＝1，ωi＝0，τi＝0；
29、当所述性能退化量大于等于所述预防性更换阈值且小于所述预防性失效阈值时，进行预防性更换，此时vi＝0，ωi＝1，τi＝0；
30、当所述性能退化量大于等于所述预防性失效阈值时，进行失效后更换，此时vi＝0，ωi＝0，τi＝1。
31、本专利技术还提供了一种航空发动机预防性维护决策优化系统，其包括：
32、第一模型模块，用于构建航空发动机的初始性能退化模型；所述初始性能退化模型如下：
33、x＝etβ+σc(tβ)；
34、式中：t表示时间，x表示t时刻的性能退化量，e为第一参数，表示确定性性能退化量的整张速率，β为第二参数，表示幂次，σ为第三参数，表示不确定性性能退化量扩散系数，c()表示不确定性过程；
35、模型更新模块，用于获取航空发动机的历史监测数据集，基于所述历史监测数据集对所述初始性能退化模型中的第一参数、第二参数和第三参数进行拟合，并带入所述初始性能退化模型，得到性能退化模型；
36、指令模块，用于令t＝1，j＝1；j为优化迭代次数，t为预防性维护检测时间间隔；
37、性能退化模块，用于基于所述性能退化模型和预防性维护检测时间间隔，得到每次预防性维护检测时的性能退化量；预防性维护检测的次数为设定值；
38、示性函数模块，用于基于性能阈值和每次预防性维护检测时的性能退化量，得到每次预防性维护检测时预防性维修的示性函数的值、预防性更换的示性函数的值和失效后更换的示性函数的值；所述性能阈值包括预本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航空发动机预防性维护决策优化方法，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的航空发动机预防性维护决策优化方法，其特征在于，所述S2包括：
3.根据权利要求1所述的航空发动机预防性维护决策优化方法，其特征在于，所述S5具体为：
4.一种航空发动机预防性维护决策优化系统，其特征在于，其包括：
5.根据权利要求4所述的航空发动机预防性维护决策优化系统，其特征在于，所述模型更新模块包括：
6.根据权利要求4所述的航空发动机预防性维护决策优化系统，其特征在于，所述示性函数模块具体为：
【技术特征摘要】
1.一种航空发动机预防性维护决策优化方法，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的航空发动机预防性维护决策优化方法，其特征在于，所述s2包括：
3.根据权利要求1所述的航空发动机预防性维护决策优化方法，其特征在于，所述s5具体为：
4...
【专利技术属性】
技术研发人员：文美林，李涵，郑晓宁，杨贵文，
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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