CN112214827A - 基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置 - Google Patents

基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112214827A
CN112214827A CN201910555396.9A CN201910555396A CN112214827A CN 112214827 A CN112214827 A CN 112214827A CN 201910555396 A CN201910555396 A CN 201910555396A CN 112214827 A CN112214827 A CN 112214827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electronic control
control device
service life
stress
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910555396.9A
Other languages
English (en)
Inventor
汪旭
尹超
杜绍华
匡芬
肖江林
周文强
胡洪华
孔令倩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Original Assignee
CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd filed Critical CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Priority to CN201910555396.9A priority Critical patent/CN112214827A/zh
Publication of CN112214827A publication Critical patent/CN112214827A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置，该方法步骤包括：S1.构建多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；S2.对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应不同敏感应力水平的组合；S3.根据各组敏感应力水平的寿命试验结果对构建的寿命估计模型进行参数求解，得到参数求解后的寿命估计模型；S4.获取待评估电子控制装置在正常运行工况下的各敏感应力，并根据参数求解后的寿命估计模型得到待评估电子控制装置的寿命评估结果。本发明具有实现方法简单、评估的效率及可靠性高等优点。

Description

基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通电子控制装置技术领域，尤其涉及一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置。
背景技术
轨道交通电子控制装置作为集控制、网络通信及故障诊断等功能为一体的车载装置，其寿命和可靠性对列车网络***的稳定可靠至关重要。为了快速评估轨道交通电子控制装置的可靠性和寿命水平，减少试验费用，通常需要利用加速寿命试验等加速应力试验的方式进行试验评价。但传统的加速寿命试验一般仅能实现单一环境应力(如温度等)的产品寿命评估，而轨道交通电子装置在实际运行当中会承受多种环境应力(如温度、湿度、振动等)，各环境应力均会直接影响装置的使用寿命，单一环境应力无法真实的反映轨道交通电子控制装置在实际运行过程中的工作状态，因而无法准确模拟轨道交通电子控制装置在现场承受的真实环境应力工况，上述基于单一环境应力的寿命评估方式的评估精度不高。即便考虑多种环境应力，目前通常也都是先基于各单一环境应力进行装置寿命评估，再综合各评估结果得到最终的评估结果，实现过程复杂、效率低，且上述基于各单一环境应力独立进行评估的方式，仍然无法准确反映轨道交通电子控制装置在实际运行过程中的工作状态，评估精度仍然不高。因此，亟需提供一种基于多种应力实现电子控制装置寿命评估的方法，使得能够提高寿命评估的精度及效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、评估的效率及可靠性高的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，步骤包括：
S1.加速模型构建：构建综合影响寿命的多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据所述加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；
S2.加速寿命试验：对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应不同敏感应力水平的组合，得到多组对应不同敏感应力水平的寿命试验结果；
S3.模型求解：根据得到的各组敏感应力水平的寿命试验结果对构建的所述寿命估计模型进行参数求解，得到参数求解后的寿命估计模型；
S4.寿命评估：获取待评估电子控制装置在正常运行工况下的各所述敏感应力，并根据所述参数求解后的寿命估计模型得到待评估电子控制装置的寿命评估结果。
作为本发明的进一步改进，所述加速模型具体基于广义艾林模型以及温度、湿度以及振动三种敏感应力构建得到，具体公式为：
Figure BDA0002106750280000021
其中，L为电子控制装置的寿命，T为高温应力，RH为湿度应力，V为振动应力，A、B、C、D分别为模型的未知参数。
作为本发明的进一步改进，根据所述加速模型构建的所述寿命估计模型具体为：
Figure BDA0002106750280000022
其中，
Figure BDA0002106750280000023
为电子控制装置在各次试验应力水平下的寿命估计值，
Figure BDA0002106750280000024
为参数α0、α1、α2、α3的估计值，α0＝lnA，α1＝B，α2＝C，α3＝-D，i为试验次数。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中构建电子控制装置的寿命估计模型的具体步骤为：
构建综合包含温度、湿度以及振动三种应力的加速模型为：
Figure BDA0002106750280000025
将构建的所述加速模型进行取对数操作转换为：
Figure BDA0002106750280000026
设其中lnA＝α0、B＝α1、C＝α2、-D＝α3，得到：
Figure BDA0002106750280000027
再基于估计参数转换得到最终的所述寿命估计模型为：
Figure BDA0002106750280000028
其中，
Figure BDA0002106750280000029
为电子控制装置在各组试验应力水平下的寿命估计值，
Figure BDA00021067502800000210
为参数α0、α1、α2、α3的估计值，i为试验组数。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3的具体步骤为：获取待评估电子控制装置在各组试验时的温度、湿度和振动水平，根据待评估电子控制装置在各组试验应力水平下的寿命试验结果得到寿命估计值
Figure BDA00021067502800000211
利用极大似然估计得到α0、α1、α2、α3的估计值
Figure BDA00021067502800000212
Figure BDA0002106750280000031
得到参数求解后的寿命估计模型。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1前还包括敏感应力确定步骤，具体步骤为：获取待评估电子控制装置的运行环境数据、现场运行数据、故障数据、试验数据中一种或多种，确定影响寿命的各敏感应力。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2的具体步骤为：
S21.选取各次试验时各应力的最高值，使得试验时各应力水平不超出电子控制装置的正常工作极限，以及根据构建的所述加速模型中未知参数的数量确定所需执行的试验组数；
S22.根据选取的各次试验时各应力的最高值以及所需的试验组数，配置各组试验时各应力水平；
S23.按照步骤S22配置的各组试验时各应力水平控制对待评估电子控制装置执行加速寿命试验。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S22中具体采用各应力形成的正交表确定各组试验时各应力水平。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2前还包括在待评估电子控制装置通电工作时，对待评估电子控制装置执行加速寿命试验预试验，以确定各敏感应力的工作极限的步骤。
作为本发明的进一步改进，所述执行加速寿命试验预试验时，具体采用步进应力的方式施加应力，通过分别执行低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温变循环试验、湿度步进试验以及振动步进试验，得到待评估电子控制装置的温度、湿度、振动应力的工作极限结果。
一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置，包括：
加速模型构建模块，用于构建综合影响寿命的多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据所述加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；
加速寿命试验模块，用于对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应不同敏感应力水平的组合，得到多组对应不同敏感应力水平的寿命试验结果；
模型求解模块，用于根据得到的各组敏感应力水平的寿命试验结果对构建的所述寿命估计模型进行参数求解，得到参数求解后的寿命估计模型；
寿命评估模块，用于获取待评估电子控制装置在正常运行工况下的各所述敏感应力，并根据所述参数求解后的寿命估计模型得到待评估电子控制装置的寿命评估结果。
一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置，包括计算机设备，所述计算机设备被编程以执行上述基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的步骤。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序执行时实现如上述基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的计算机程序。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明考虑电子控制装置实际运行时多环境应力的特性，通过构建综合多种敏感应力的加速模型，使得能够由加速模型真实、全面的反映装置在实际运行过程中多种敏感应力与寿命之间的关系，由加速模型来构建装置的寿命估计模型，结合装置进行加速寿命试验的数据求解出模型参数后，由装置正常运行时应力数据即可评估出装置的寿命，相对于传统仅能实现单一环境应力的寿命评估，能够更加准确、全面的评估装置的实际寿命状况，保证寿命评估的可靠性，提高评估精度，同时基于综合多敏感应力的模型，可以有效提高寿命评估的效率，减少试验成本。
2、本发明通过综合影响轨道交通电子控制装置的三种主要敏感应力：温度、湿度、振动来构建加速模型，可以准确的反映轨道交通电子控制装置的实际寿命状态，从而基于温度、湿度、振动三综合应力可准确的实现轨道交通电子控制装置的寿命评估。
3、本发明在传统艾林模型的基础上进行扩展，应用广义艾林模型作为加速模型，基于广义艾林模型构建加速模型，能够综合体现产品寿命特征与温度、湿度、振动三综合应力之间的加速关系，准确表征主要敏感应力温度、湿度、振动与轨道交通电子装置寿命之间的关系，从而实现可靠的装置寿命评估。
附图说明
图1是本实施例基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的实现流程示意图。
图2是本发明具体应用实施例中实现轨道交通电子控制装置寿命评估的实现流程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的步骤包括：
S1.加速模型构建：构建综合影响寿命的多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；
S2.加速寿命试验：对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应不同敏感应力水平的组合，得到多组对应不同敏感应力水平的寿命试验结果；
S3.模型求解：根据得到的各组敏感应力水平的寿命试验结果对构建的寿命估计模型进行参数求解，得到参数求解后的寿命估计模型；
S4.寿命评估：获取待评估电子控制装置在正常运行工况下的各敏感应力，并根据参数求解后的寿命估计模型得到待评估电子控制装置的寿命评估结果。
本实施例考虑电子控制装置实际运行时多环境应力的特性，通过构建综合多种敏感应力的加速模型，使得能够由加速模型真实、全面的反映装置在实际运行过程中多种敏感应力与寿命之间的关系，由加速模型来构建装置的寿命估计模型，结合装置进行加速寿命试验的数据求解出模型参数后，由装置正常运行时应力数据即可评估出装置的寿命，相对于传统仅能实现单一环境应力的寿命评估，能够更加准确、全面的评估装置的实际寿命状况，保证寿命评估的可靠性，提高评估精度，同时基于综合多敏感应力的模型，可以有效提高寿命评估的效率，减少试验成本，且基于加速寿命试验的形式，通过提高试验的应力水平，还可进一步减少寿命评估所需的时间以及成本。
本实施例中，步骤S1前还包括敏感应力确定步骤，具体步骤为：获取待评估电子控制装置的运行环境数据、现场运行数据、故障数据、试验数据等，基于其中一种数据或综合多种数据确定影响寿命的各敏感应力。电子控制装置在运行过程中所受到的温度、湿度、振动等的环境不同，装置中影响寿命的关键敏感应力可能不同，由运行环境数据、现场运行数据、故障数据、试验数据等可反映出装置的寿命状态，进而可得出对应影响寿命的敏感应力，本实施例通过预先获取待评估电子控制装置的上述各类数据，综合各类数据来确定影响寿命的各敏感应力，可以针对不同电子控制装置的环境应力特性准确的确定关键敏感应力，从而可适用于不同电子控制装置基于各关键敏感应力实现精准的寿命评估。
上述试验数据具体可以为对待评估电子控制装置执行加速寿命试验预试验(可靠性强化试验)得到的数据，可以利用加速寿命试验预试验来确定敏感类型以及各敏感应力的工作极限，也可以根据实际需求采用或增加其他的试验数据。上述故障数据为待评估电子控制装置发生故障时的故障数据，由故障数据对应的故障产生原因确定对应的敏感应力，如监测到频繁发生过温故障影响装置寿命时，可确定温度为关键的敏感应力。
如图2所示，本发明在具体应用实施例中首先基于轨道交通电子控制装置在现场的运行环境和工作模式，分析影响产品寿命与可靠性的关键敏感应力类型：
在轨道交通电子控制装置在现场工作的寿命周期内，经历的环境主要包括以下方面：
1)地面运输及贮存环境：在地面运输过程中受到振动和冲击环境，在贮存过程中所遇到的温度和湿度等环境。
2)力学环境：列车加速启动和减速停车时产生的振动、冲击、噪声和加速度，高温、低温、高湿和急速温度变化环境等。
3)正常运行的工作环境：列车正常平稳行驶过程中产生的噪声，网络控制***内的浪涌、脉冲等电应力，轨道对列车的振动、冲击等环境。
4)诱导环境：列车上的磁性器件和电流回路产生的感应磁场等。
如上述环境条件对电子控制装置的影响，可以发现温度、电应力、振动、湿度对电子控制装置各个组成部分均有影响，即温度、湿度、振动应力是影响电子控制装置寿命的主要敏感应力，基于上述分析确定最终的敏感应力为温度、湿度以及振动应力。
本实施例基于上述关键敏感应力分析，通过综合影响轨道交通电子控制装置的三种主要敏感应力：温度、湿度、振动来构建加速模型，可以准确的反映轨道交通电子控制装置的实际寿命状态，从而基于温度、湿度、振动三综合应力可准确的实现轨道交通电子控制装置的寿命评估。
本实施例中，加速模型具体基于广义艾林模型以及温度、湿度以及振动三种敏感应力构建得到，具体公式为：
Figure BDA0002106750280000061
其中，L为电子控制装置的寿命，T为高温应力(单位K)，RH为湿度应力(单位％)，V为振动应力(单位Grms)，A、B、C、D为模型4个未知参数。
广义艾林模型的原始概念模型，可表述如下：
Figure BDA0002106750280000062
上式中，Λ、Bi和Ci为待定的常数；Ea为激活能；k为玻尔兹曼常数；T为温度应力；Si为第种非温度应力函数。
令L'＝LT，湿度应力
Figure BDA0002106750280000063
振动应力S2＝lnV-c，则(2)式变为：
Figure BDA0002106750280000064
把L'的T去掉后，同时假设温度T与相对湿度H、振动V之间无交互作用，则(4)式变为：
Figure BDA0002106750280000065
最后令A＝Λ，
Figure BDA0002106750280000066
C＝C1b，D＝c·C2，则由式(4)式最终得到上述式(1)所示的加速模型。
传统艾林模型主要是用于描述温度应力与产品寿命的关联关系，本实施例在传统艾林模型的基础上进行扩展，应用广义艾林模型作为加速模型，基于广义艾林模型构建的上述加速模型能够综合体现产品寿命特征与温度、湿度、振动三综合应力之间的加速关系，从而有效表征主要敏感应力温度、湿度、振动与轨道交通电子装置寿命之间的关系，实现可靠的装置寿命评估。
本实施例基于广义艾林模型构建加速模型，可以理解的是，还可以根据实际需求采用其他模型构建方式，甚至可以单独试验应力与产品寿命的函数表达关系，如振动应力、湿度、温度应力的其他表达形式。
本实施例基于温度、湿度、振动三综合应力基于广义艾林模型构建加速模型，可以理解的是，还可以在温度、湿度和振动敏感应力的基础上，根据实际需求进一步增加其他的敏感应力，以综合其他多种敏感应力进一步提高评估精度，甚至可以应用于其他类型电子产品中使用包括电应力、机械应力等类型的敏感应力实现；当需增加其他敏感应力时，如不考虑交互作用，则可采用上述式(4)的方式构建得到加速模型；如需考虑各应力间的交互作用，则交互作用的表达形式如上述式(3)的最后两项所示。
由于上述如式(1)所示的加速模型中各项为乘法关系，在数学计算上比较复杂，本实施例将式(1)中左右两边取对数，将各项变为加减关系，便于参数计算，两边取对数后，结果如下：
Figure BDA0002106750280000071
设lnA＝α0，B＝α1，C＝α2，-D＝α3，则式(5)可以转换为：
Figure BDA0002106750280000072
在得到电子控制装置在各应力水平i下的寿命估计值
Figure BDA0002106750280000073
后，利用极大似然估计，可求得参数α0、α1、α2、α3的估计值
Figure BDA0002106750280000074
最终可得到电子控制装置参数化的加速模型如下：
Figure BDA0002106750280000075
即本实施例中根据如式(1)的加速模型构建得到的寿命估计模型如上式(7)所示，进一步通过加速寿命试验来求解上述未知参数的估计值
Figure BDA0002106750280000076
本实施例中，步骤S2前还包括在待评估电子控制装置通电工作时，对待评估电子控制装置执行加速寿命试验预试验(可靠性强化试验)，以确定各敏感应力的工作极限的步骤。通过利用预试验确定电子控制装置敏感应力的工作极限，在电子控制装置通电工作的情形下，施加以温度、振动、湿度应力为主的加速寿命试验预试验，可以激发装置潜在缺陷、确定寿命敏感应力的工作极限，从而验证产品的敏感应力类型及其工作极限，同时便于确定后续所需执行的加速寿命试验。
本实施例中，执行加速寿命试验预试验时，具体采用步进应力的方式施加应力，通过分别执行低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温变循环试验、湿度步进试验以及振动步进试验，得到待评估电子控制装置的温度、湿度、振动应力的工作极限结果。在具体应用实施例中，通过以上预试验项目的实施，得到电子控制装置温度、湿度、振动应力工作极限的结果为：低温工作极限为-65℃、高温工作极限为95℃；湿度工作极限为93％RH；垂向振动极限为3.4Grms，横向及纵向的振动极限均为3.2Grms。
本实施例中，步骤S2的具体步骤为：
S21.选取各次试验时各应力的最高值，使得试验时各应力水平不超出电子控制装置的正常工作极限，以及根据构建的加速模型中未知参数的数量确定所需执行的试验组数；
S22.根据选取的各次试验时各应力的最高值以及所需的试验组数，配置各组试验时各应力水平；
S23.按照步骤S22配置的各组试验时各应力水平控制对待评估电子控制装置执行加速寿命试验。
上述确定所需执行的试验组数时，具体根据加速模型或寿命估计模型中的未知参数确定，若模型中存在n个未知参数，则确认需至少执行n组试验以进行参数估计，以使得由至少n组试验的试验结果能够求解得到各个未知参数。
确定试验组数以及应力工作极限后，本实施例步骤S22中具体采用各应力形成的正交表确定各组试验时各应力水平。通过结合试验正交设计原理，利用正交表L4(23)确定各组试验时各应力水平，可实现各应力交互作用试验，能够充分试验在不同应力作用下电子控制装置的状态。
在具体应用实施例中，依据电子控制装置寿命敏感应力分析及预试验结果，针对电子控制装置开展基于温湿振三综合应力的加速寿命试验时，详细步骤包括：
首先根据加速寿命试验不改变产品失效机理的原理，即需保证试验应力水平不超出产品的正常工作极限，选取各试验应力最高值，以上述具体应用实施例中得到的工作极限结果为例，各试验应力最高值可选择为：高温90℃、湿度85％RH、振动(垂向)2.5Grms；
然后根据估计加速模型未知参数所需的最少试验应力水平数，即估计加速模型中的n个未知参数，则确认需至少开展n组试验以进行参数估计，由于本实施例中采用广义艾林模型作为加速模型，所需估计的未知参数为4个(如上式(6)、(7)所示)，则至少需执行4组不同应力水平的加速试验；
最后结合试验正交设计原理，利用正交表L4(23)配置进行电子控制装置试验的各应力水平，配置4组加速应力水平试验。
由于考虑温度、湿度、振动三种应力对产品寿命的影响，并确定了每种试验应力的2个应力台阶(如温度是80℃和90℃；湿度是85％和65％；振动是2.5Grms和2Grms)，则综合上述考虑采用正交表中的三因素两水平的L4(23)正交表，如下所示：
表1：三因素两水平的L4(23)正交表
Figure BDA0002106750280000091
将相关的试验应力水平代入进表1中即可得到如表2所示的试验配置表。
表2：电子控制装置三综合应力加速寿命试验配置
Figure BDA0002106750280000092
本实施例中，步骤S3的具体步骤为：获取待评估电子控制装置在各组试验时的温度、湿度和振动水平，根据待评估电子控制装置在各组试验应力水平下的寿命试验结果得到寿命估计值
Figure BDA0002106750280000093
后，利用极大似然估计得到α0、α1、α2、α3的估计值
Figure BDA0002106750280000094
得到参数求解后的最终寿命估计模型；步骤S4中由上述求解后的寿命估计模型，将电子控制装置在现场运行时的正常工作温度、湿度和振动水平，代入该模型后，即可求得基于温湿振三综合应力的电子控制装置寿命评估结果Lc，从而能够基于广义艾林模型和现场工作应力水平综合评估电子控制装置的现场寿命。
如图2所示，本实施例确定敏感应力类型(温度、湿度以及振动的三综合应力)后，经过对电子控制装置执行加速寿命试验预试验确定各敏感应力工作极限，再基于三综合应力配置所需执行的加速寿命试验方案，由试验结果求解出基于广义艾林模型的寿命评估模型中参数后，最终基于寿命评估模型实现电子控制装置的寿命评估。
本实施例基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置，包括：
加速模型构建模块，用于基于广义艾林模型构建综合影响寿命的多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；
加速寿命试验模块，用于对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应各敏感应力水平的不同组合，得到多组对应不同敏感应力水平的寿命试验结果；
寿命评估模块，用于根据各组寿命试验结果以及寿命估计模型评估得到待评估电子控制装置的寿命。
本实施例基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置与上述基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法为一一对应，在此不再一一赘述。
本实施例基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置，还可以采用：包括计算机设备，计算机设备被编程以执行上述基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的步骤。
本实施例中还包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序执行时实现如上述基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的计算机程序。
本发明上述寿命评估装置及方法适用于轨道交通电子控制装置，当然也可以适用于其他类型的电子产品中实现综合寿命评估。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，步骤包括：
S1.加速模型构建：构建综合影响寿命的多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据所述加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；
S2.加速寿命试验：对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应不同敏感应力水平的组合，得到多组对应不同敏感应力水平的寿命试验结果；
S3.模型求解：根据得到的各组敏感应力水平的寿命试验结果对构建的所述寿命估计模型进行参数求解，得到参数求解后的寿命估计模型；
S4.寿命评估：获取待评估电子控制装置在正常运行工况下的各所述敏感应力，并根据所述参数求解后的寿命估计模型得到待评估电子控制装置的寿命评估结果。
2.根据权利要求1所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述加速模型具体基于广义艾林模型以及温度、湿度以及振动三种敏感应力构建得到，具体公式为：
Figure FDA0002106750270000011
其中，L为电子控制装置的寿命，T为高温应力，RH为湿度应力，V为振动应力，A、B、C、D分别为模型的未知参数。
3.根据权利要求2所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，根据所述加速模型构建的所述寿命估计模型具体为：
Figure FDA0002106750270000012
其中，
Figure FDA0002106750270000013
为电子控制装置在各次试验应力水平下的寿命估计值，
Figure FDA0002106750270000014
为参数α0、α1、α2、α3的估计值，α0＝lnA，α1＝B，α2＝C，α3＝-D，i为试验次数。
4.根据权利要求3所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S1中构建电子控制装置的寿命估计模型的具体步骤为：
构建综合包含温度、湿度以及振动三种应力的加速模型为：
Figure FDA0002106750270000015
将构建的所述加速模型进行取对数操作转换为：
Figure FDA0002106750270000016
设其中lnA＝α0、B＝α1、C＝α2、-D＝α3，得到：
Figure FDA0002106750270000021
再基于估计参数转换得到最终的所述寿命估计模型为：
Figure FDA0002106750270000022
其中，
Figure FDA0002106750270000023
为电子控制装置在各组试验应力水平下的寿命估计值，
Figure FDA0002106750270000024
为参数α0、α1、α2、α3的估计值，i为试验组数。
5.根据权利要求3或4所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：获取待评估电子控制装置在各组试验时的温度、湿度和振动水平，根据待评估电子控制装置在各组试验应力水平下的寿命试验结果得到寿命估计值
Figure FDA0002106750270000025
利用极大似然估计得到α0、α1、α2、α3的估计值
Figure FDA0002106750270000026
得到参数求解后的寿命估计模型。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S1前还包括敏感应力确定步骤，具体步骤为：获取待评估电子控制装置的运行环境数据、现场运行数据、故障数据、试验数据中一种或多种，确定影响寿命的各敏感应力。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
S21.选取各次试验时各应力的最高值，使得试验时各应力水平不超出电子控制装置的正常工作极限，以及根据构建的所述加速模型中未知参数的数量确定所需执行的试验组数；
S22.根据选取的各次试验时各应力的最高值以及所需的试验组数，配置各组试验时各应力水平；
S23.按照步骤S22配置的各组试验时各应力水平控制对待评估电子控制装置执行加速寿命试验。
8.根据权利要求7所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S22中具体采用各应力形成的正交表确定各组试验时各应力水平。
9.根据权利要求7所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S2前还包括在待评估电子控制装置通电工作时，对待评估电子控制装置执行加速寿命试验预试验，以确定各敏感应力的工作极限的步骤。
10.根据权利要求9所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法，其特征在于，所述执行加速寿命试验预试验时，具体采用步进应力的方式施加应力，通过分别执行低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温变循环试验、湿度步进试验以及振动步进试验，得到待评估电子控制装置的温度、湿度、振动应力的工作极限结果。
11.一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置，其特征在于，包括：
加速模型构建模块，用于构建综合影响寿命的多种敏感应力与电子控制装置的寿命之间的加速模型，根据所述加速模型构建电子控制装置的寿命估计模型；
加速寿命试验模块，用于对待评估电子控制装置执行多组加速寿命试验，各组试验时分别对应不同敏感应力水平的组合，得到多组对应不同敏感应力水平的寿命试验结果；
模型求解模块，用于根据得到的各组敏感应力水平的寿命试验结果对构建的所述寿命估计模型进行参数求解，得到参数求解后的寿命估计模型；
寿命评估模块，用于获取待评估电子控制装置在正常运行工况下的各所述敏感应力，并根据所述参数求解后的寿命估计模型得到待评估电子控制装置的寿命评估结果。
12.一种基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估装置，包括计算机设备，其特征在于，所述计算机设备被编程以执行权利要求1～10中任意一项所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的步骤。
13.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序执行时实现如权利要求1～10中任意一项所述的基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法的计算机程序。
CN201910555396.9A 2019-06-25 2019-06-25 基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置 Pending CN112214827A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910555396.9A CN112214827A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910555396.9A CN112214827A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112214827A true CN112214827A (zh) 2021-01-12

Family

ID=74047083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910555396.9A Pending CN112214827A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112214827A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114062825A (zh) * 2021-11-24 2022-02-18 中国科学院微小卫星创新研究院 一种无源大功率器件的寿命验证方法
CN114088117A (zh) * 2021-11-30 2022-02-25 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种复杂工况下mems惯性器件可靠性评测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120566B1 (en) * 2001-07-06 2006-10-10 Cingular Wireless Ii, Llc Method for estimating changes in product life resulting from HALT using exponential acceleration model
WO2009072204A1 (ja) * 2007-12-06 2009-06-11 Japan Electric Meters Inspection Corporation 電子化計量装置の寿命推定方法および装置
CN107036880A (zh) * 2017-03-08 2017-08-11 株洲中车时代电气股份有限公司 轨道交通电子单板加速寿命试验方法
CN107944211A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 湖北文理学院 寿命加速模型创建方法、装置和寿命评估方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120566B1 (en) * 2001-07-06 2006-10-10 Cingular Wireless Ii, Llc Method for estimating changes in product life resulting from HALT using exponential acceleration model
WO2009072204A1 (ja) * 2007-12-06 2009-06-11 Japan Electric Meters Inspection Corporation 電子化計量装置の寿命推定方法および装置
CN107036880A (zh) * 2017-03-08 2017-08-11 株洲中车时代电气股份有限公司 轨道交通电子单板加速寿命试验方法
CN107944211A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 湖北文理学院 寿命加速模型创建方法、装置和寿命评估方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邵志和;姜建伟;张球红;谭红林;刘敏;: "基于加速退化的动车组电源板寿命试验及评估技术", 机车电传动, no. 03, pages 2 - 3 *
魏高乐;陈志军;: "基于多应力综合加速模型的产品可靠性评估方法", 科学技术与工程, no. 02 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114062825A (zh) * 2021-11-24 2022-02-18 中国科学院微小卫星创新研究院 一种无源大功率器件的寿命验证方法
CN114088117A (zh) * 2021-11-30 2022-02-25 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种复杂工况下mems惯性器件可靠性评测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7844404B2 (en) Systems and methods for determining engine torque values
US20150088462A1 (en) Hardware performance evaluation method and server
US11137318B2 (en) Model-based diagnosis in frequency domain
CN110658393A (zh) 一种电子控制装置加速寿命综合评估方法
US20130325366A1 (en) Electrical power generation and distribution fault management system for a vehicle
Dhople et al. A parametric uncertainty analysis method for Markov reliability and reward models
CN109507554A (zh) 一种电气设备绝缘状态评估方法
KR102648764B1 (ko) 전지 성능 평가 방법 및 전지 성능 평가 장치
CN114910756A (zh) 一种低压母线槽的绝缘性能评估方法及***
De Francesco et al. A proposal to update LSA databases for an operational availability based on autonomic logistic
CN112214827A (zh) 基于多应力的轨道交通电子控制装置寿命评估方法及装置
CN111459616A (zh) 一种测试方法、装置、设备及存储介质
Guo et al. Parameter estimation of a complex load model using phasor measurements
CN102650263B (zh) 对风力涡轮机设备进行测试的方法和装置
KR101002379B1 (ko) 전자 시스템 유닛의 진단 방법
CN116628564A (zh) 用于检测发电机状态的模型训练方法和***
CN111090007A (zh) 存储器、导电回路电接触状态评测方法、装置和设备
CN107506275B (zh) 一种基于arm指令虚拟化的软件防护能耗评估方法
CN111812445B (zh) 智能电容器误差校正方法、装置、计算机设备和存储介质
Barakos et al. Methods for stability and accuracy evaluation of power hardware in the loop simulations
CN109388829B (zh) 一种电子产品寿命测算方法
CN110568362B (zh) 一种电芯性能参数的确定方法和装置
CN113283316A (zh) 一种基于声音信号的开关机械故障诊断方法、装置及设备
CN112083318A (zh) 一种芯片功耗的检测方法和装置
Martinod et al. Estimation of combustion engine technical state by multidimensional analysis using SVD method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination