含外界应力冲击的多参数退化型产品寿命预测方法

This project aims at the features of typical multivariate degradation products (such as Li-ion batteries), including the correlation of parameters, hard-to-monitor of some parameters, and the effects of external stresses shocks, and proposes the lifetime prediction methods for multivariate degradation products. Firstly，we discuss the degradation processes models of multivariate degradation products for three cases, namely, based on performance data without external stresses shocks, based on marker data without external stresses shocks, and with external stresses shocks. And then, the corresponding lifetime prediction methods are presented, respectively. These models and methods provide scientific bases for design, detection intervals optimization and health management of multivariate degradation products.

本项目以典型多参数退化型产品(如锂离子电池组)为背景，针对其多参数相关、部分参数不可测、外界应力冲击影响显著等特点，研究多参数退化型产品的寿命预测方法。首先研究三种情形下的多参数退化型产品性能退化过程模型，即无外界应力冲击下基于性能数据的多参数退化过程模型、无外界应力冲击下基于标记数据的多参数隐退化过程模型和外界应力冲击下多参数退化过程模型，在此基础上，提出相应的寿命预测方法，为该类产品的设计定型、检测间隔期优化、健康管理等提供科学依据。

本项目根据典型多参数退化型产品特点，主要研究了以下几个方面的问题。（1）含两个相关组件系统退化建模及可靠性评估问题，提出了串联和并联系统的可靠性模型，并给出了模型参数估计方法和可靠性评估精度的估计方法；（2）研究了具有三个或三个以上性能退化特征系统的寿命分布及其推断方法，给出了其性能退化模型、寿命分布模型及模型参数估计方法；（3）研究了时变应力冲击下的产品性能退化建模问题，同时考虑冲击应力对产品退化及退化率的影响，建立了产品性能退化模型，并研究了其剩余寿命预测方法；（4）研究了基于多性能特征退化产品的剩余寿命预测方法，在提出的多性能特征产品退化模型的基础上，给出模型参数更新及剩余寿命评估方法，解决产品剩余寿命在线估计的问题。