挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著挖掘機(jī)自動(dòng)化水平的提高,液壓系統(tǒng)的故障診斷已經(jīng)成為現(xiàn)代挖掘機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一,開展挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究,對(duì)于提高挖掘機(jī)的可靠性水平和施工效率具有重要的意義。本文以理論研究、仿真建模和實(shí)驗(yàn)分析為基礎(chǔ),對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障檢測(cè)和故障診斷方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面: 1.研究了液壓系統(tǒng)的故障模式和故障機(jī)理,分析了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)關(guān)鍵液壓元件模塊化特點(diǎn),研究了關(guān)鍵液壓元件模型參數(shù)與故障模式和故障機(jī)理之間的

2、對(duì)應(yīng)關(guān)系;分析了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷研究中的幾個(gè)關(guān)鍵問題,提出了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷研究策略。 2.研究了動(dòng)態(tài)PCA方法和動(dòng)態(tài)主元模型,建立了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的基本回路建立了動(dòng)態(tài)主元模型;通過研究多元統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn),提出了基于動(dòng)態(tài)PCA的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法;通過分析挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)在實(shí)際使用中的特點(diǎn),提出了在線建模方法和在線故障檢測(cè)方法。 3.提出了一種模糊規(guī)則化的ARX模型,稱之為FARX模型,并將之應(yīng)用于挖掘機(jī)

3、液壓系統(tǒng)的故障診斷之中。 (1)研究了FARX模型非線性特征及其故障特征參數(shù)的提取過程,提出了基于FARX模型的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障特征提取方法。 (2)提出了基于FARX模型與FCM的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷方法。該方法以目標(biāo)故障特征為分類參考,使用FCM分類器對(duì)故障特征進(jìn)行分類,判斷系統(tǒng)的故障狀態(tài)。 (3)提出了基于FARX模型與RBF網(wǎng)絡(luò)的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法。該方法使用目標(biāo)故障特征訓(xùn)練RBF網(wǎng)絡(luò),建立

4、RBF網(wǎng)絡(luò)故障分類器;故障特征代入故障分類器所得到的輸出即為故障診斷結(jié)果。 4.將動(dòng)態(tài)GRNN模型和多模型故障診斷相結(jié)合應(yīng)用于挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷。 (1)在GRNN模型中引入全局遞歸的反饋機(jī)制,提出了動(dòng)態(tài)GRNN模型;研究了動(dòng)態(tài)GRNN模型的基本結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)GRNN模型的多步預(yù)測(cè)方法。 (2)結(jié)合動(dòng)態(tài)GRNN模型與殘差平方和檢驗(yàn),提出了基于動(dòng)態(tài)GRNN模型的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障檢測(cè)方法;研究了多模型故障診斷,在

5、故障檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上,提出了基于多網(wǎng)絡(luò)模型的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法。 5.在AMESim系統(tǒng)仿真環(huán)境下,建立了SWE50型挖掘機(jī)工作裝置及其液壓系統(tǒng)的實(shí)體參數(shù)模型,設(shè)置了多種模擬故障;在SWE50型挖掘機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,設(shè)置了活塞磨損、閥芯運(yùn)動(dòng)不到位、閥芯磨損、球頭松動(dòng)、配流盤磨損等5類單一故障以及閥芯磨損+閥芯運(yùn)動(dòng)不到位、閥芯磨損+活塞磨損、球頭松動(dòng)+配流盤磨損等3類復(fù)合故障。采集了故障數(shù)據(jù)樣本;仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明:上述故

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