海洋平臺起重機液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文海洋平臺起重機液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)研究ResearchonExpertSystemoftheHydraulicSystemFaultDiagnosisofOffshoreCrane學(xué)號：20104127完成日期：2013520大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要海洋平臺起重機是海洋平臺上的重要裝備，在平臺上發(fā)揮著舉足輕重的作用，而海洋平臺的位置一般都遠離陸地，一

2、旦出現(xiàn)液壓故障，陸上維修人員不及時將故障排除而造成的停機將會直接影響海洋平臺的生產(chǎn)活動并造成極大的經(jīng)濟損失。如果建立一個液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)，則在起重機液壓系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況下，可快速診斷出故障原因并及時提供解決方案，從而有效地避免了因維修時間過長而造成的損失。首先，本文研究分析了海洋平臺起重機液壓系統(tǒng)原理，結(jié)合其系統(tǒng)特點，分析總結(jié)了液壓系統(tǒng)中常見故障與關(guān)鍵元件故障診斷知識；基于TS模型建立模糊故障樹，并估算出液壓系統(tǒng)各部件故障發(fā)生

3、的概率。其次，本文通過試驗獲取了帶載和空載狀態(tài)下起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)中壓力和流量曲線。在仿真模型中數(shù)值的設(shè)置以實際液壓系統(tǒng)數(shù)值為依據(jù)，仿真結(jié)果可得出起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)中壓力、流量曲線；對兩類曲線進行對比分析，驗證了模型的正確性和有效性；仿真模型中注入故障信息，對系統(tǒng)進行故障分析，研究分析得出了在溢流閥設(shè)定壓力偏小及油缸泄露條件下系統(tǒng)的主要參數(shù)曲線，并得出診斷規(guī)則，故障研究分析所得的診斷信息為液壓系統(tǒng)故障診斷提供了依據(jù)。再次，本文建立的專家系統(tǒng)

4、中融合了專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識，利用AMESim軟件獲取的系統(tǒng)正常與異常情況下的特征數(shù)據(jù)，訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并將其作為專家系統(tǒng)推理機，結(jié)合現(xiàn)場實際情況改變AMESim軟件中參數(shù)控制變量使設(shè)計的專家系統(tǒng)可模擬真實故障；基于模糊數(shù)學(xué)建立的故障決策矩陣結(jié)合權(quán)重系數(shù)確定故障搜索矩陣，從而確定了故障搜索次序，減小了故障排除過程中的不必要的拆卸，對其它類型的故障診斷的搜索策略和決策具有一定的指導(dǎo)意義。最后，本文完成了數(shù)據(jù)的監(jiān)測及采集硬件的設(shè)計，確定了適合

5、本系統(tǒng)的編程語言及開發(fā)環(huán)境，進行了模塊程序開發(fā)工作，編寫了相應(yīng)的程序系統(tǒng)及診斷界面。在現(xiàn)場數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行了診斷實驗，結(jié)果證明了本故障診斷系統(tǒng)能快速有效的對各類故障做出診斷。本文來源于大連理工大學(xué)與中海油合作項目“海上平臺起重機液壓系統(tǒng)故障診斷裝置”，基于可實時檢測的監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了故障診斷專家系統(tǒng)，達到了實用、方便和可靠的目的。同時該方法也為建立其它的液壓系統(tǒng)的專家系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：海洋平臺起重機；液