李文峰，许爱强，王　丰，张怀远

(1.海军航空工程学院 科研部, 山东 烟台　264001； 2.92635部队, 山东 青岛　266000；3.91206 部队, 山东 青岛　266000； 4.91359部队, 北京　102443)



基于改进确定性采样滤波的疲劳裂纹扩展RUL预测

李文峰1,2，许爱强1，王丰3，张怀远4

(1.海军航空工程学院 科研部, 山东 烟台264001； 2.92635部队, 山东 青岛266000；3.91206 部队, 山东 青岛266000； 4.91359部队, 北京102443)

摘要：针对确定性采样滤波在进行状态估计预测时随维数增加时出现计算量增加且精度不高的问题，提出一种确定性采样滤波的算法并将其应用到疲劳裂纹扩展RUL预测当中去；首先，阐述了确定性采样滤波的基本原理；其次，从多维数值积分的角度分析确定性采样滤波所需计算的数学期望，根据完全对称积分公式计算积分节点值、节点个数和权重；最后，将改进后的确定性采样滤波器应用到构件疲劳裂纹损伤扩展中去，并与无迹卡尔曼滤波算法、容积卡尔曼滤波算法进行比较，提升了裂纹扩展RUL预测的精度，实例仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：确定采样型滤波器；疲劳裂纹扩展；多维数值积分；剩余使用寿命预测

0引言

由于扩展卡尔曼滤波(EKF)方法存在需要求解雅可比矩阵、数值稳定性较差和滤波精度不高等明显缺点，已经不能满足非线性系统的滤波要求。近年来，随着对非线性系统统计滤波领域研究的日益深入，相关专家学者提出了无迹卡尔曼滤波(UKF)、高斯厄米特滤波(GHF)和容积卡尔曼滤波(CKF)等确定采样性滤波方法。这些滤波器都是以确定的……