[发明专利]基于自适应核密度估计辅助粒子滤波的疲劳裂纹评估方法

摘要

本发明提供了一种基于自适应核密度估计辅助粒子滤波的疲劳裂纹评估方法，该方法包括：确定关键评估部件，构建疲劳裂纹随机扩展模型的状态方程和观测方程，构建非线性状态空间模型描述疲劳裂纹扩展的评估过程，基于自适应核密度估计辅助粒子滤波的方法对旋翼机结构的疲劳裂纹扩展的非线性状态空间模型进行裂纹扩展状态的仿真计算。本发明针对状态模型不确定较大的条件下，利用核密度估计的方法修正重采样步骤，使得重采样后的粒子保持了多样性，提升了滤波估计结果的准确性，利用粒子权重提出自适应的核带宽选择方案，得到更优的核密度估计结果并应用到粒子滤波框架中，提升了疲劳裂纹扩展的估计准确性，从而提高旋翼机结构使用过程中的安全性。

主权项

1.一种基于自适应核密度估计辅助粒子滤波的疲劳裂纹评估方法，其特征在于，其方法包括以下步骤：S1，确定关键评估部件：对于旋翼机服役过程中影响飞机飞行安全性的结构部件，选取故障风险高的关键部件进行裂纹扩展状态的评估；S2，对所述关键部件的裂纹扩展过程进行物理机理分析，构建疲劳裂纹的随机扩展模型作为状态方程，并根据裂纹扩展过程中存在的内在不确定性，确定描述所述不确定性的随机参数，并确定所述随机参数的分布；S3，根据测试实验装置确定描述疲劳裂纹和传感器观测数据的观测模型，作为观测方程，并确定模型参数及观测噪声的分布；S4，联合状态方程和观测方程，构建非线性状态空间模型描述疲劳裂纹扩展的评估过程；S5，基于自适应核密度估计辅助粒子滤波的方法对旋翼机结构的疲劳裂纹扩展的非线性状态空间模型的裂纹扩展状态进行仿真计算；以及S6，获得裂纹的仿真估计结果，并进行误差分析。