基于Kolmogrov-Smirnov检验的机械设备性能退化评估研究.pdfVIP

学兔兔 务l 匐 化 基于Kolmogrov—Smirnov检验的机械设备 性能退化评估研究 Mechanical equipment performance degradation assessment based on kolmogrov-smirnov test 马海波，徐海黎，王 恒，黄 希 MA Hai—bo，Xu Hai—li，、／VANG Heng，HUANG Xi (南通大学机械工程学院，南通226019) 摘 要：针对现有机械设备性能退化评估方法的不足，本文提出了一种基于K—S检验的机械设备性能退 化状态评估新方法。采用K—S检验计算参考样本与待检测样本的经验分布函数的相似度，确定 两个样本是否属于同一分布，即设备是否处于相同的状态，从而对退化状态进行分类；用当 前状态与健康状态时的K—S距离作为健康指标量化此状态的退化程度；在此基础上建立了基于 K—S检验的退化状态评估系统。通过轴承的全寿命实验数据证明了此方法可以有效地对设备运 行状态进行退化评估，计算效率高，具有一定的适用性。 关键词：K-S检验；退化评估；健康指标；轴承 中图分类号：TP206．3；TH1 65．3 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 3)11(下)-0060—04 Doi：1 0．396cl／J．issn．1 009-01 34．201 3．11(下)．1 8 0 引言 征值的选取对退化评估的有效性和适应性也有较 大的影响。针对这一问题，本文提出了一种基于 随着科技的进步和工业的发展，流程工业设 kolmogorov—smirnov检验(简称K—S检验)的机械设 备日益向大型化、高速化、系统化和自动化方向 备性能退化评估方法。该方法不需要对原始数据 发展，关键设备的结构及功能也越来越复杂，加 预处理和退化特征值提取，直接基于原始数据计 上工作环境的恶劣多变，在长期的运行过程中会 算，算法简单，易于硬件实现，能够有效地对运 逐步老化、剩余寿命会下降、发生故障的潜在可 行设备的退化状态分类，并利用K—S距离定量计算 能也相应增加，传统的被动维护已经越来越不能 设备退化的程度，为设备维护和健康管理提供重 适应发展的需求。对当前机械设备的运行状态的 要的依据。 识别和性能的评估在设备的主动维护方面起着重 要的作用，因此，对运行设备进行退化评估具有 1 Kolmogorov—smirnov检验原理 重要的意义。 对于一组样本信号，无法判断属于何种分布 目前对机械设备运行状态进行分类和性能退 时，可以采用经验分布函数描述。经验分布函数 化评的主要方法有：支持向量机”’ 。、贝叶斯网