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考慮定時截尾數(shù)據(jù)的CNC加工中心可靠性Bootstrap區(qū)
閱讀:105 發(fā)布時間:2020-8-11伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言:
計進(jìn)行描述,但受樣本容量的限制其點估計存在較大誤差,故常采用區(qū)間估計方法,在一定置信水平下給出可靠性水平的取值范圍[1]。為了解決評估試驗周期過長的問題,CNC加工中心的可靠性試驗通常采用多臺加工中心的定時截尾試驗,在獲得故障間隔時間數(shù)據(jù)的同時也會產(chǎn)生一批定時截尾數(shù)據(jù)[2_3]。目前,可靠性區(qū)間估計方法有Rsher信息矩陣法[4]和似然比區(qū)間估計[5^等方法。Rsher信息矩陣法對于小樣本數(shù)據(jù)區(qū)間估計寬度偏大;似然比區(qū)間估計方法需先主觀確定可靠性模型中形狀參數(shù)或位置參數(shù)的初值和范圍,使該算法存在主觀誤差。因此,迫切需要探索新的適用于CNC加工中心的可靠性區(qū)間估計方法。
Bootstrap方法是Efron于1979年提出的一種只依賴于樣本信息的統(tǒng)計推斷方法[7]。1993年,Efron進(jìn)-步對該方法在回歸分析、標(biāo)準(zhǔn)誤差統(tǒng)計、偏差估計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、區(qū)間估計、交叉驗證等方面進(jìn)行了詳細(xì)論述[8]。目前,該方法在金融[9]、醫(yī)學(xué)可靠性分析[11]、圖像處理[12]等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。
Bootstrap估計方法主要有百分位Bootstrap法^]、學(xué)生分布近似Bootstrap法114]、Bootstrap糾偏法[15]和Bootstrap糾偏加速法[16]。施錫銓等[17]采用Bootstrap糾偏方法對具有定數(shù)截尾數(shù)據(jù)的產(chǎn)品進(jìn)行分析,得到了產(chǎn)品的區(qū)間估計。屈斐等[18]研究了服從指數(shù)分布產(chǎn)品的Bootstrap糾偏區(qū)間估計方法,進(jìn)而評估得到了具有定時截尾數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的可靠度置信下限。錢萍和陳文華[19]在定數(shù)和定時截尾數(shù)據(jù)情況下,采用Bootstrap糾偏方法對電連接器的可靠性區(qū)間進(jìn)行丁估計。Balakrishnan#^在逐步增加定時截尾情況_卜,研究f Bootstrap糾偏加速方法,得到了服從指數(shù)分布產(chǎn)品的可靠性區(qū)間估計。綜上4知:Bootstrap估計方法不僅可用于具有定數(shù)截尾數(shù)據(jù)產(chǎn)品的可靠性區(qū)間估計,也可用于具有定時截尾數(shù)據(jù)產(chǎn)品的可靠性區(qū)間估計。然而,CNC機床屬可修復(fù)系統(tǒng),其可靠性試驗的定時截尾數(shù)據(jù)的產(chǎn)生不同于不可修產(chǎn)品。如果直接采用不可修產(chǎn)品的定時截尾數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法對其進(jìn)行評估,會造成由于未充分利用定時截尾數(shù)據(jù),致使區(qū)間估計具有較大的誤差。
針對上述問題,本文提出一種充分利用CNC機床定時截尾數(shù)據(jù)的可靠性Bootstrap區(qū)間估計方法。首先,在分析CNC加工中心定時截尾數(shù)據(jù)產(chǎn)生原理的基礎(chǔ)上,提出了重抽樣過程中CNC加工中心定時截尾數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方法,生成了帶有定時截尾數(shù)據(jù)的重抽樣樣本;Z后,采用極大似然估計和Newton_RaphsQn方法計算得到了重抽樣樣本參數(shù)的點估計值,采用Bootstrap糾偏加速法消除由于極大似然估計帶來的偏差,進(jìn)而得到可靠性的區(qū)間估計;后,對某批加工中心進(jìn)行了區(qū)間估計和方法驗證。