[发明专利]基于混合模型的飞机辅助动力装置在翼剩余寿命预测方法

权利要求书

1.基于混合模型的飞机辅助动力装置在翼剩余寿命预测方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、通过飞机通信寻址与报告系统获取辅助动力装置在翼的全寿命周期内的排气温度数据；

步骤二、对步骤一获取的排气温度数据进行修正，得到修正后的排气温度数据EGT_cor；

步骤三、基于维纳过程建立辅助动力装置排气温度数据的预测模型，根据修正后的排气温度EGT_cor的初值，利用建立的预测模型对辅助动力装置全寿命周期内的排气温度进行预测，获得排气温度的预测数据；

步骤四、利用步骤二修正后的排气温度数据和步骤三预测出的排气温度数据作为训练集，利用训练集对神经网络模型进行训练，直至训练次数达到设置的最大迭代次数Q时停止训练，获得训练好的神经网络模型；

步骤五、将当前状态下飞机辅助动力装置的测量排气温度数据以及步骤三中预测出的排气温度数据输入步骤四训练好的神经网络模型，对飞机辅助动力装置进行在翼剩余寿命的预测。

2.根据权利要求1所述的基于混合模型的飞机辅助动力装置在翼剩余寿命预测方法，其特征在于，所述对步骤一获取的排气温度数据进行修正，得到修正后的排气温度数据EGT_cor，其具体过程为：

其中，EGT_cor为修正后的排气温度数据，EGT为步骤一获取的辅助动力装置的在翼排气温度数据，a为指数修正因子，a∈(0,1)，θ为温度修正因子；

其中，T为外界气温，T₀为海平面处标准状态下大气的绝对温度，T₀＝288.15K。

3.根据权利要求2所述的基于混合模型的飞机辅助动力装置在翼剩余寿命预测方法，其特征在于，所述步骤三中，基于维纳过程建立辅助动力装置排气温度数据的预测模型，所述预测模型表示如下：

y_k＝a₀+μt_k+δW(t_k) (3)

其中，t_k代表时刻，y_k为t_k时刻的排气温度的预测值，a₀为修正后的排气温度EGT_cor的初值，μ为漂移参数，W(t_k)为代表退化过程随机动力学的标准布朗运动，δ为扩散参数。

4.根据权利要求3所述的基于混合模型的飞机辅助动力装置在翼剩余寿命预测方法，其特征在于，所述漂移参数μ和扩散参数δ的计算过程为：

对公式(3)做差分处理：

其中，t_i和t_i-1代表时刻，i＝2,3,...,n，基于ΔW(t_i)～N 0,Δt_i，得到Δy_i～N(μΔt_i,δ²Δt_i)；

最大似然函数L(μ,δ)为：

L(μ,δ)＝f(Δy₂,Δy₃,...,Δy_n)＝f(Δy₂)f(Δy₃)...f(Δy_n) (5)

其中，f(Δy₂,Δy₃,...,Δy_n)为增量集Δy₂,Δy₃,...,Δy_n的联合密度函数，f(Δy₂)为Δy₂的密度函数；

则关于μ的偏微分方程为：

由公式(5)和公式(6)得到μ的最大似然估计为

关于δ的偏微分方程为：

由公式(5)和公式(8)得到δ的最大似然估计为：

将得到的和作为预测模型中漂移参数μ和扩散参数δ的值。