کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6954576 1451831 2018 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimization of nonlinear, non-Gaussian Bayesian filtering for diagnosis and prognosis of monotonic degradation processes
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی فیلترینگ غیرخطی، غیرغوسی بیزی برای تشخیص و پیش آگهی فرایندهای تخریب تک
کلمات کلیدی
فیلتر کردن بیزی، مونت کارلو، تشخیص پیشگیری، پیش آگهی آسیب، پیش بینی زندگی، رشد ترک خستگی، نظارت بر سلامت سازمانی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، به طور انتقادی، تعریف احتمالی مدل های حالت دینامیکی پویا را تحت بررسی فیلترهای بیزی که برای نظارت و پیش بینی فرایندهای تخریب مونوتونی استفاده می شود، تحلیل می کند. مطالعه بر انتخاب فرآیند تصادفی، اغلب به نام سر و صدای فرآیند، که منبع اصلی تحرک در معادله تکاملی فیلتر کردن ذرات است، تمرکز می کند. با وجود تعداد زیادی از کاربردهای فیلتر کردن ذرات، پیش بینی تخریب ساختاری، کفایت صدای فرآیند برداشت شده مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مقاله مدل های سر و صدایی فرآیند موجود که به طور معمول در فیلترهای ذره ای اختصاص داده شده به نظارت و پیش بینی آسیب های ساختاری ناشی از خستگی، که در طبیعت یکنواخت هستند، بررسی می شود. تجزیه و تحلیل تاکید می کند که فرمول های موجود در نویز فرآیند می توانند عملکرد فیلتر را از نظر تخمین وضعیت و پیش بینی عمر باقی مانده (یعنی پیش آگهی آسیب) به خطر اندازد. این مقاله به دنبال آن یک مدل سر و صدای فرآیند مطلوب و بی طرفانه و یک لیست از الزاماتی که مدل تصادفی باید برای تضمین عملکرد پیش آگهی بالا ارائه دهد، ارائه می دهد. این الزامات برای آینده و پیاده سازی بیشتر فیلتر کردن ذرات برای پویش سیستم یکسان است. اعتبار فرآیند تولید نویز فرآیند بر روی داده های رشد خزش های آزمایشی از یک ساختار هوافضا در مقیاس کامل با استفاده از معیارهای عملکرد اختصاصی ارزیابی شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
The present work critically analyzes the probabilistic definition of dynamic state-space models subject to Bayesian filters used for monitoring and predicting monotonic degradation processes. The study focuses on the selection of the random process, often called process noise, which is a key perturbation source in the evolution equation of particle filtering. Despite the large number of applications of particle filtering predicting structural degradation, the adequacy of the picked process noise has not been investigated. This paper reviews existing process noise models that are typically embedded in particle filters dedicated to monitoring and predicting structural damage caused by fatigue, which is monotonic in nature. The analysis emphasizes that existing formulations of the process noise can jeopardize the performance of the filter in terms of state estimation and remaining life prediction (i.e., damage prognosis). This paper subsequently proposes an optimal and unbiased process noise model and a list of requirements that the stochastic model must satisfy to guarantee high prognostic performance. These requirements are useful for future and further implementations of particle filtering for monotonic system dynamics. The validity of the new process noise formulation is assessed against experimental fatigue crack growth data from a full-scale aeronautical structure using dedicated performance metrics.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanical Systems and Signal Processing - Volume 104, 1 May 2018, Pages 305-322
نویسندگان
, , , ,