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        液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)淺議

        2012-04-29 00:00:00占少民姜建偉許文宣
        企業(yè)導(dǎo)報(bào) 2012年19期

        【摘 要】本文將綜合分析了國內(nèi)工程機(jī)械液壓技術(shù)的現(xiàn)狀,并對(duì)液壓系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,對(duì)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望,以便為推進(jìn)我國工程液壓行業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展提供依據(jù)。

        【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢;故障診斷技術(shù)

        一、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

        液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)是隨著液壓設(shè)備不斷高度自動(dòng)化和復(fù)雜化以及對(duì)液壓系統(tǒng)工作可靠性要求越來越高而發(fā)展起來的,是針對(duì)現(xiàn)代液壓設(shè)備需要及時(shí)排除液壓故障而提出來的,是將醫(yī)療診斷中的基本思想推廣到液壓工程技術(shù)而形成的,是建立在液壓控制理論,信息理論和電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)等基礎(chǔ)上的一門綜合性新技術(shù)。液壓傳動(dòng)是三大傳動(dòng)技術(shù)之一,與機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)相比,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),即廣泛的工藝適應(yīng)性、優(yōu)良的控制性能和較低廉的成本,并且功率大、響應(yīng)快、精度高,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冶金、制造等領(lǐng)域。

        二、液壓系統(tǒng)的故障原因分析

        (1)主觀診斷法。主觀診斷法主要是依靠簡單的診斷儀器,憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),判別故障發(fā)生的部位及其原因。這種方法要求診斷人員掌握豐富的故障機(jī)理知識(shí)和診斷經(jīng)驗(yàn),需利用系統(tǒng)或元件的結(jié)構(gòu)、模型和功能等方面的知識(shí),綜合分析才能了解。(2)基于模型診斷法。基于模型的診斷法是先運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)手段描述系統(tǒng)某些可測量特征量,這些特征量在幅值、相位、頻率及相關(guān)性上與故障源之間存在著聯(lián)系,然后通過測量、分析、處理這些特征量信號(hào),來判斷故障源所在。這種方法實(shí)質(zhì)上是以傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)測試技術(shù)為手段,以信號(hào)處理和建模處理為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)。(3)智能診斷技術(shù)。液壓系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)是人工智能技術(shù)在液壓系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)相互結(jié)合與發(fā)展進(jìn)步的結(jié)果。智能診斷的本質(zhì)特點(diǎn)是模擬人腦的機(jī)能,又能比人腦更有效地獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息,成功地識(shí)別和預(yù)測診斷對(duì)象的狀態(tài)。因此,智能診斷技術(shù)是液壓系統(tǒng)故障診斷的一個(gè)極具生命力的發(fā)展方向。目前的智能診斷研究主要從兩個(gè)方面開展:基于專家系統(tǒng)的故障智能診斷技術(shù)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的液壓系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)。

        三、液壓故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢

        (1)多種知識(shí)表示方法的結(jié)合。近幾年來,在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上,發(fā)展起來了一種稱為面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法,為這一問題提供了一條很有價(jià)值的途徑。在面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法中,傳統(tǒng)的知識(shí)表示方法如規(guī)則、框架、語義網(wǎng)絡(luò)等可以被集中在統(tǒng)一的對(duì)象庫中,而且這種表示方法可以對(duì)診斷對(duì)象的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行比較好的描述,在不強(qiáng)求知識(shí)分解成特定知識(shí)表示結(jié)構(gòu)的前提下,以對(duì)象作為知識(shí)分割實(shí)體,明顯要比按一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)求知識(shí)的分割來得自然、貼切。(2)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)與原理知識(shí)的緊密結(jié)合。關(guān)于深淺知識(shí)的結(jié)合問題,可以各自使用不同的表示方法,從而構(gòu)成兩種不同類型的知識(shí)庫,每個(gè)知識(shí)庫有各自的推理機(jī),它們?cè)诟髯缘臋?quán)利范圍內(nèi)構(gòu)成子系統(tǒng),兩個(gè)子系統(tǒng)再通過一個(gè)執(zhí)行器綜合起來構(gòu)成一個(gè)特定診斷問題的專家系統(tǒng)。這個(gè)執(zhí)行器記錄診斷過程的中間結(jié)果和數(shù)據(jù),并且還負(fù)責(zé)經(jīng)驗(yàn)與原理知識(shí)之間的“切換”。這樣在診斷過程中,通過兩種類型知識(shí)的相互作用,使得整個(gè)系統(tǒng)更加完善,功能更強(qiáng)。(3)多種智能故障診斷方法的混合?;旌现悄芄收显\斷系統(tǒng)的發(fā)展有如下趨勢:由基于規(guī)則的系統(tǒng)到基于混合模型的系統(tǒng)、由領(lǐng)域?qū)<姨峁┲R(shí)到機(jī)器學(xué)習(xí)、由非實(shí)時(shí)診斷到實(shí)時(shí)診斷、由單一推理控制策略到混合推理控制策略等。(4)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將得到重視和應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是繼多媒體技術(shù)以后另一個(gè)在計(jì)算機(jī)界引起廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn),它有四個(gè)重要的特征,即多感知性、對(duì)存在感、交互性和自主性。從表面上看,它與多媒體技術(shù)有許多相似之處。(5)數(shù)據(jù)庫技術(shù)與人工智能技術(shù)相互滲透。人工智能技術(shù)多年來曲折發(fā)展,雖然碩果累累,但比起數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展卻相形見絀。其主要原因在于缺乏像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)那樣較為成熟的理論基礎(chǔ)和實(shí)用技術(shù)。人工智能技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展表明,結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以克服人工智能不可跨越的障礙,這也是智能系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。對(duì)于故障診斷系統(tǒng)來說,知識(shí)庫一般比較龐大,因此可以借鑒數(shù)據(jù)庫關(guān)于信息存儲(chǔ)、共享、并發(fā)控制和故障恢復(fù)技術(shù),改善診斷系統(tǒng)性能。

        四、結(jié)語

        液壓系統(tǒng)故障具有隱蔽性、復(fù)雜性、隨機(jī)性、模糊性及分散性等特點(diǎn),盡管國內(nèi)外學(xué)者對(duì)液壓系統(tǒng)故障診斷進(jìn)行了深入廣泛的研究,但實(shí)際診斷過程中仍面臨許多問題。隨著相關(guān)學(xué)科的新技術(shù)、新理論的不斷引入和融合,結(jié)合傳統(tǒng)診斷方法,探索和發(fā)展更多的智能診斷技術(shù),液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)必將得到進(jìn)一步完善和發(fā)展。將多種智能診斷方法相互融合,相互取長補(bǔ)短,并結(jié)合與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多傳感器信息融合技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等技術(shù),對(duì)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行綜合評(píng)判和診斷,將是今后液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)發(fā)展的趨勢。

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