數(shù)控機(jī)床電氣控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障樹分析.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，是機(jī)、電、液等諸多學(xué)科高度集成的產(chǎn)物。電氣控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵組成部分，對(duì)其功能的實(shí)現(xiàn)具有重大意義。該系統(tǒng)主要用于控制機(jī)床各部件的運(yùn)作，并協(xié)調(diào)完成機(jī)床加工任務(wù)，是機(jī)床產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)攻關(guān)首先應(yīng)該考慮的系統(tǒng)。因此，對(duì)其進(jìn)行可靠性分析是國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)競爭力，加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先決條件。
　　針對(duì)大型系統(tǒng)，故障樹分析技術(shù)可以有效的進(jìn)行可靠性和安全性分析。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展

2、，動(dòng)態(tài)故障樹、T-S模糊故障樹等也逐漸成為現(xiàn)階段故障樹分析方法發(fā)展的主要趨勢。本文以國內(nèi)外機(jī)床可靠性研究現(xiàn)狀為背景，以某型機(jī)床電氣控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵單元為研究對(duì)象，以故障樹分析技術(shù)為主要手段，以基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障樹定量分析方法為關(guān)鍵技術(shù)，開展可靠性分析工作。其核心內(nèi)容主要包括：
　　(1)故障樹建模。基于系統(tǒng)的復(fù)雜性、多態(tài)性、模糊性和動(dòng)態(tài)性等特性，選擇某型機(jī)床電氣控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵單元“主傳動(dòng)控制系統(tǒng)”和“進(jìn)給控制系統(tǒng)”為研

3、究對(duì)象，結(jié)合各單元功能框圖和可靠性框圖，選取相應(yīng)的頂事件建立故障樹。所建故障樹包括靜態(tài)故障樹和動(dòng)態(tài)故障樹，其中靜態(tài)故障樹包括普通靜態(tài)故障樹、含共因失效的故障樹和T-S模糊故障樹。
　　(2)故障樹定性、定量分析。本文首先對(duì)各單元中不同類別的故障樹進(jìn)行定性分析，找出導(dǎo)致各單元功能失效的關(guān)鍵因素。然后結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、多態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和離散時(shí)間貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，將各種故障樹轉(zhuǎn)化為其對(duì)應(yīng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。最后采用MATLAB貝葉斯網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行定