自适应SA-PSO优化的威布尔混合分布参数估计方法及应用

针对采用传统参数估计方法得到的模型拟合误差较大的问题，建立多重威布尔混合分布参数估计的非线性最小二乘模型，并提出基于模拟退火（SA）思想的自适应粒子群（PSO）算法进行求解。在PSO算法优化过程中，采用自适应方法调整惯性权重和加速因子，加快其收敛速度；引入模拟退火机制，根据Metropolis准则确定最优粒子的取舍，改善其全局搜索能力。将该方法应用到某型柴油机喷油器失效分布的参数估计中，并与图解法、基于Levenberg-Marquardt的非线性最小二乘法、标准PSO算法、自适应PSO算法求解的结果进行比较，分析所提方法的优化性能及精度。结果表明，该方法能够有效提高多重威布尔混合分布模型参数估计的精度和效率。     

基于两重威布尔分布的铸造造型机可靠性分析

为了定量分析铸造车间造型机故障的分布规律,并为其可靠性分析提供理论依据,收集设备故障数据,确定其服从标准威布尔分布,并进行参数拟合.在此基础上,建立了两重威布尔混合分布模型,通过图解法得到参数估计初始值,利用非线性最小二乘法进行参数估计优化.比较两参数威布尔、两重威布尔图解法以及非线性最小二乘法得到的参数,得出混合模型非线性最小二乘法参数估计值最为精确.根据已知参数估计值,最终确定该造型机可靠性函数,为其可靠性指标的进一步计算提供信息.     

卧式加工中心现场失效数据分析实例研究

基于某大型汽车发动机厂14台卧式加工中心10个月的现场失效采集数据,首先采用卡普兰一梅尔和威布尔变换等方法,得到数据集的威布尔概率纸图;然后根据威布尔概率纸图的曲线形状,采用二重混合威布尔模Ti作为拟合方程;为了避免直接求解多维非线性似然方程组,将原问题转化为有约束非线性最优化问题,并采用BFGS算法和内点法求解,得到了置信度为95%的模型参数的置信区间;模型的拟合优度检验采用K-S检验方法,结论为在5%的显著性水平下接受这样的寿命分布拟合模型.得到了卧式加工中心失效率函数,为一浴盆曲线,且失效率一直下降,因此设备处于早期故障阶段.计算了卧式加工中心的平均故障间隔时间值.     

基于改进人工蜂群算法的机车车辆关键零部件可靠性研究

针对我国机车车辆现行检修制度中可能存在的过修、欠修问题,提出了一种综合图解法和改进人工蜂群(ABC)算法的机车车辆关键零部件可靠性模型拟合方法,对三参数威布尔分布进行参数估计并确立三参数威布尔可靠性模型。首先利用图解法求得三参数威布尔分布参数的初始估计值以及ABC算法的搜索空间,随后运用改进ABC算法进行迭代计算以获得较优的参数估计值,最后将可靠性模型拟合方法与最小二乘法以及概率加权矩法进行分析比较。研究结果表明,提出的可靠性模型拟合方法能够较为准确地确定三参数威布尔可靠性模型。以该模型为基础对机车车辆关键零部件进行可靠性指标计算,为决策人员确定机车车辆最佳维修周期和改进检修规程提供了科学依据。     

混合威布尔分布的参数优化估计

采用威布尔分布和混合威布尔分布对齿轮传动的可靠性实验数据进行描述 ,用最大似然法进行分布参数的估计 ,并通过最优化方法求得最大似然值 ,取得了正确结果。结果表明 ,对本文所提供的实验数据 ,混合威布尔分布更能准确真实地反映实验数据的统计特性。     

基于似然比检验的双截尾威布尔分布区间估计

针对现有的双截尾威布尔分布模型估计过程中点估计无解析解和缺少参数区间估计方法的问题,提出基于极值求解思想和蒙特卡罗方法的参数点估计数值求解方法和基于似然比检验理论的双截尾威布尔分布模型的参数区间估计方法。在计算过程中,提出随机数取值区间多步细分的变区间迭代数值求解方法。结合某数控外圆磨床故障间隔时间数据使用双截尾威布尔分布进行分析,并与两参数和三参数威布尔分布分析结果进行对比。实例结果表明,建立的变区间迭代算法和基于似然比检验理论的区间估计方法正确可行,具有较好的估计效果。     

基于三参数威布尔分布的定量泵可靠性分析

建立恰当的可靠性模型是定量泵可靠性分析的基础。三参数威布尔分布具有很多优点,能充分地描述失效机理,非常适合作为定量泵可靠性数据分析模型。基于完全试验数据,首先提出了采用以最小二乘法和相关系数法相结合的方法来估计三参数威布尔分布的参数,在此基础上,提出了基于三参数威布尔分布的定量泵可靠性数据分析的方法,最后进行了仿真试验研究。仿真试验结果表明,定量泵的三参数威布尔分布模型比二参数威布尔分布模型更为精确。研究成果为航空产品提供了一种更为精确的可靠性分析方法。     

自动化立体仓库的货位分配优化

为有效解决自动化立体仓库(AS/RS),即自动存取系统的货位分配问题,以货架稳定性和出入库效率为目标,结合多色集合、粒子群算法和模拟退火算法三者优势,建立区域划分、货位分配两阶段的多目标货位分配决策模型。区域划分阶段考虑货物出入库效率和货架受力情况,采用多色集合的围道布尔矩阵进行划分。货位分配阶段根据入库货物的类型和数目,采用结合模拟退火算法的混合粒子群算法求解货位分配优化问题。在MATLAB软件中运行实例,结果证明,与遗传算法和粒子群算法比较,混合粒子群算法在求解货位分配优化问题时的收敛速度快、稳定性高,且能在保证货架稳定性的前提下提高出入库效率。     

汽车变速箱齿轮可靠性试验数据分布参数估计

采用威布尔分布和混合威布尔分布对影响齿轮传动疲劳寿命的各随机因素进行描述,用最大似然法进行分布参数的估计,并通过最优化方法求得分布参数的最大似然估计值,取得了正确结果.应用表明,这种方法简单实用.     

故障时间观测的机电系统可靠性估计

根据系统发生故障时间的统计数据,应用KM方法估计系统可靠度,并利用威布尔分布模型拟合可靠度估计结果。分别用最小二乘和支持向量回归机两种方法估计威布尔分布模型参数,从而得到基于这两种方法的威布尔分布模型。利用所研究的方法,分析了卫星机电系统发生故障时间的统计数据,给出了系统可靠度估计结果,并进行了结果对比分析。