基于云模型的电子产品剩余寿命预测方法研究

我国航空工业正处于快速发展时期，为提高我国航空产品的国际竞争力，迫切需要开展具有自有知识产权的PHM系统研制。电子产品剩余寿命预测方法研究实现PHM系统的先决条件。电子产品剩余寿命预测存在多种不确定性影响，现有定量方法不能解决不确定性问题，引入定性定量相结合的云模型方法解决不确定性问题。通过研究云模型表示和处理剩余寿命预测有关的定性概念机理；研究云模型定量-定性-定量的转换机制，实现电子产品性能衰减规律的知识挖掘；研究云模型的不确定推理机制，综合不确定性影响，实现对电子产品剩余寿命的预测。最终形成具有工程实践价值电子产品剩余寿命预测方法。本研究将扩展云模型理论的应用领域，为电子产品剩余寿命预测提供了新的研究思路，研究成果具有推广价值。

随着我国航天技术的发展，直接为国民经济和国防建设服务的各种应用卫星，正向高性能、多用途、长寿命方向发展。卫星电源系统的发展水平，对提高卫星性能，延长卫星工作寿命起着决定性的作用。锂电池不但满足了小卫星对电源系统越来越高的要求，同时也达到了提高有效载荷、减轻卫星发射质量的目的，从而可以产生明显的技术经济效益。关于锂电池快速充电、延长寿命、电能利用率、运行安全性等使用需求对基础性科学研究工作提出了迫切要求，进行锂电池的PHM技术研究，能够更加充分地利用电池的性能，进而对应用锂电池作为供电设备的卫星电源系统的状态监控以及健康管理提供技术支持。寿命预测技术是实现PHM系统的先决条件。深入开展电池剩余寿命预测方法研究，对改革现行的设备管理和维修制度具有重要推动作用，具有十分重要的现实意义和理论研究价值。. 本课题以锂电池的剩余寿命作为研究对象，在对锂电池结构、机理研究的前提下，通过设计实验获得测试数据，测试与分析影响锂电池寿命的性能参数，研究了性能参数数据的预处理方法和能够表征锂电池可靠性和寿命的特征因子，进行了基于单一云模型的锂电池寿命预测方法的研究，针对其不足之处，提出了两种基于云模型与其他现有算法结合的寿命预测模型，从而对锂电池的寿命进行评估与预测。通过建立寿命预测算法的评价指标，验证了这两个寿命预测模型比现有的寿命预测模型更加精确。. 本文的研究工作和研究成果可为我国卫星上锂电池的寿命建模与预测以及航天领域其它部件的寿命预测研究工作提供参考与借鉴。