1.一种用于剩余使用寿命预测退化数据的扩增方法,其特征在于,包括以下步骤:采集退化数据,给定已有多传感器退化数据 , ,该退化数据 以矩阵形式表示,其中 代表反映退化状态的传感器数量,是退化数据的长度;
退化数据预处理,首先通过数理统计分析等方法获得该类设备快速退化阶段的初始值,则退化数据 ,指定扩增网络输入数据的长度 ,对于所采集退化数据大于 的部分予以裁切,对于所采集退化数据小于 的部分予以填充,以保证输入扩增网络的数据尺度一致;
扩增网络,扩增网络以CycleGAN为框架,训练其中的生成器作为数据扩增的扩增网络,将输入数据随机分为数量相等的两部分 和 ,作为CycleGAN的输入,通过生成器 和生成器 ,得到生成数据 和 ,同时将得到的生成数据 和 送入生成器 和生成器 ,得到生成数据 和 ,鉴别器 和 在此过程中负责对原始数据与生成数据进行判断,以决定生成器下一轮的生成方向;
获得扩增数据,将原始数据送入扩增网络进行数据扩增,获得扩增数据。
2.根据权利要求1所述的一种用于剩余使用寿命预测退化数据的扩增方法,其特征在于:
如果采集到的退化数据的长度大于 ,直接删除超过的部分,得到退化数据 如下:,处理好之后的数据大小为 ,上式中;
超出部分将从开始阶段被移除掉;
如果采集到的退化数据的长度小于 ,则需要对该数据进行填充,填充数据的长度记为 ,计算该长度下同一个传感器数值的平均值,作为填充数据,对于传感器值 的替代值可以表示如下: ,其中 是高斯噪声,其值范围固定在,它们是传感器数据在 范围内的最大值和最小值,处理过后的数据如下所示: 其中, 。
3.根据权利要求1所述的一种用于剩余使用寿命预测退化数据的扩增方法,其特征在于:
所述CycleGAN的价值函数如下所示,定义 为 , 为 :组合上述两式得到循环一致性损失函数:将上述公式组合可以得到CycleGAN的总的价值函数:其中生成器网络的损失函数如下所示:其中 是生成器的损失函数,表示样本的数量,表示原始数据,表示生成数据,根据损失函数训练网络模型,当训练多次直至损失函数值趋于稳定时完成网络的训练。