主要内容

当数据到达时更新RUL预测

这个例子展示了当新数据从被测机器到达时如何更新RUL预测。在本例中,您使用训练数据的集成来训练RUL模型。然后循环遍历来自一台机器的测试数据序列,为每个新数据点更新RUL预测。该示例显示了随着新数据的出现,RUL预测的演变过程。

这个例子使用了exponentialDegradationModel.对于退化RUL模型,当新的数据点可用时,必须首先更新退化模型,然后才能预测新的RUL值。对于其他RUL模型类型,跳过此更新步骤。

训练和预测数据

加载这个例子的数据,它由两个变量组成,TestData而且TrainingData

负载UpdateRULExampleData

TestData是一个包含某些条件指示器值的表,条件,每小时记录一次,如前几个条目所示。

头(TestData, 5)
时间条件____ _________ 1 1.0552 2 1.2013 3 0.79781 4 1.09 5 1.0324

TrainingData单元格数组的表是否具有相同的变量TestData.中的每个单元格TrainingData表示条件指示器到失败的演变条件在集合中一台机器的生命周期中。

列车预测模型

使用TrainingData训练exponentialDegradationModelRUL预测模型。的适合命令根据中的历史记录估计模型参数的先验值TrainingData.的之前属性的训练模型包含模型参数θβ,ρ.(关于这些模型参数的详细信息,请参见exponentialDegradationModel.)

mdl =指数退化模型(“LifeTimeUnit”“小时”);fit (mdl TrainingData,“时间”“条件”mdl)。之前
ans =带字段的结构:Theta: 0.6762 ThetaVariance: 0.0727 Beta: 0.0583 BetaVariance: 1.8383e-04 Rho: -0.2811

退化模型是最可靠的退化跟踪后,初始斜率出现在条件指示器测量。将坡度检测水平设置为0.1,告诉模型在达到该坡度之前不要进行RUL预测。(当您事先知道测量的是已经开始退化的组件时,您可以通过设置禁用坡度检测mdl。SlopeDetectionLevel = [].)

mdl。SlopeDetectionLevel = 0.1;

预测每个时间步骤的RUL

定义一个阈值条件指示器值,该值指示机器的寿命结束。RUL是测试机器的状态指示器达到此阈值之前的预测时间。

阈值= 400;

对于RUL预测,假设TestData开始时间t= 1小时,每小时提供一个新的数据样本。通常,您可以对每个新数据点预测一个新的RUL值。对于本例的退化模型,进行遍历TestData,并使用每个新数据点更新模型更新命令。然后,检查模型是否检测到足够的斜率变化,以进行可靠的RUL预测。方法预测一个新的RUL值predictRUL命令。为了观察估计的演变,将估计的RUL值和相关的置信区间存储在向量中EstRUL而且CI,分别。类似地,将模型参数存储在数组中ModelParameters

N = height(TestData);EstRUL = hours(0 (N,1));CI =小时(零(N,2));ModelParameters = 0 (N,3);t = 1:N currentdataset = TestData(t,:);update(mdl,CurrentDataSample) ModelParameters(t,:) = [mdl.]θmdl。βmdl。ρ];仅当数据表明斜率发生变化时才计算RUL。如果~isempty(mdl. slopedetectioninstant) [EstRUL(t),CI(t,:)] = predictRUL(mdl,CurrentDataSample,threshold);结束结束

绘制估计模型参数值的轨迹。在退化数据中检测到坡度后,数值迅速变化。随着可用数据点的增加,它们趋于收敛。

时间=小时(1:N)';tStart = mdl.SlopeDetectionInstant;%斜率检测时间瞬间情节(时间,ModelParameters);持有情节([tStart, tStart],[1、2],“k——”)({传奇“\θ(t)”“\β(t)”“\ρ(t)”“斜坡检测瞬间”},“位置”“最佳”)举行

图中包含一个轴对象。axis对象包含4个line类型的对象。这些对象代表\theta(t), \beta(t), \rho(t),斜率检测瞬间。

绘制预测的RUL图,以观察随着更多退化数据的可用而发生的演变。在退化数据中检测到坡度之前,没有新的估计RUL值。在此之后,如预期的那样,预测的RUL随着时间的推移而减小。predictRUL计算RUL值的统计分布。随着时间的推移,预测RUL的置信范围变得越来越窄。

情节(时间、EstRUL“b -”、时间、CI、“c”(tStart)、tStart EstRUL(小时),的r *)标题(' t时刻的估计RUL ')包含(“t”) ylabel (“估计原则”)({传奇“预测原则”“信心绑定”“信心绑定”“斜坡检测瞬间”})

图中包含一个轴对象。标题为Estimated RUL at Time t的axis对象包含4个类型为line的对象。这些对象表示预测RUL,置信界,斜率检测瞬间。

另请参阅

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