可靠性試驗數(shù)據(jù)處理方法與工程實現(xiàn)

摘 要：在電子裝備可靠性評估過程中，通過各類試驗所獲得的原始數(shù)據(jù)對裝備可靠性評估及可靠性設計具有重要意義，可靠性試驗數(shù)據(jù)處理的效果直接影響著可靠性班次估的準確性和有效性。這里介紹了可靠性試驗數(shù)據(jù)的處理方法以及MATLAB和Visual C++混合編程的幾種方法，并綜合考慮其優(yōu)缺點采用其中一種方法編程實現(xiàn)可靠性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實現(xiàn)可靠性數(shù)據(jù)整理分析、數(shù)據(jù)處理的自動化，縮短數(shù)據(jù)處理周期，并舉例說明方法的有效性和可用性。

　　0 引言

　　隨著電子裝備的復雜程度越來越高，現(xiàn)代戰(zhàn)爭對裝備的可靠性的要求也愈來愈高，因此對可靠性試驗提出了更高的要求，而可靠性試驗數(shù)據(jù)是裝備可靠性*估、設計、研究的重要依據(jù)和有力支撐，數(shù)據(jù)分析則是一切可靠性工作的基礎，可靠性試驗數(shù)據(jù)的分析工作越來越顯示出其重要的價值和作用。在對系統(tǒng)可靠性分析時，必須對采集的大量原始數(shù)據(jù)進行預處理，用人工的方法完成這項任務既浪費時間，又容易出錯。MATLAB 軟件具有強大的數(shù)值計算環(huán)境和統(tǒng)計分析功能，而VC++又可以實現(xiàn)良好的人機交互界面，采用兩種軟件混合編程的方法，實現(xiàn)可靠性試驗數(shù)據(jù)處理既彌補了各自的缺點，又提高了試驗效率，是軟件編程的最佳選擇。

　　1 可靠性試驗原始數(shù)據(jù)處理理論

　　可靠性試驗原始數(shù)據(jù)處理理論參考文獻?？煽啃栽囼炘紨?shù)據(jù)不能直接提供給研究人員做可靠性評估和分析，須針對試驗對象、試驗類型、信號類型的不同選取不同的數(shù)據(jù)處理標準，對于原始試驗數(shù)據(jù)的處理主要包括以下幾個方面：

　　1.1 特征參數(shù)提取

　　特征參數(shù)提取主要是對試驗中采集原始數(shù)據(jù)提取試驗對象在應力條件有明顯變化趨勢，用于可靠性評估的特征參數(shù)的提取，以文獻所述的某型雷達裝備20 kHZ 信號板為研究對象的可靠性為例，信號板最終輸出為一20 kHz 的正弦信號，所以其頻率、周期以及幅度（或峰峰值）均是可以反映該電路板是否完成規(guī)定功能和發(fā)生故障的重要指標參數(shù)，因而對于該試驗原始數(shù)據(jù)處理的工作就是從中提取出信號頻率、幅度等參數(shù)，整理成一定格式用于可靠性評估與分析。具體針對不同形式的試驗數(shù)據(jù)提取方法不盡相同，主要有以下幾方面：

　　1.1.1 非線性數(shù)據(jù)擬合法

　　曲線擬合的基本原理是：已知一組測定的數(shù)據(jù)（例如N個點（ xi ,yi ）求得自變量x 和因變量y 的一個近似解析表達式y(tǒng) =φ（ x ）。若記誤差δi=φ（ xi ）- yi ， i =1,2,…， N ,則要使誤差的平方和最小，要求：

　　為最小，這就是常用的最小二乘法原理。

　　Matlab 中非線性數(shù)據(jù)擬合的函數(shù)有l(wèi)sqcurvefit,lsqnONlin, inline 三個函數(shù)，以lsqcurvefit 為例，其調用格式為：x=lsqcurvefit（‘fun’，x0,xdata,ydata） 其中’fun’為擬合函數(shù)的M 函數(shù)文件名，x0 為初始向量，xdata，ydata 為參與曲線擬合的自變量和因變量試驗數(shù)據(jù)。其他兩個函數(shù)調用格式與其類似。非線性數(shù)據(jù)擬合法主要用于能夠用于簡單信號以及有具體參數(shù)函數(shù)模型的信號，如正弦波、三角波、方波等。