挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷方法研究.pdf

1、隨著挖掘機自動化水平的提高，液壓系統(tǒng)的故障診斷已經(jīng)成為現(xiàn)代挖掘機的關鍵技術之一，開展挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，對于提高挖掘機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、仿真建模和實驗分析為基礎，對挖掘機液壓系統(tǒng)故障檢測和故障診斷方法進行了系統(tǒng)的研究，主要內(nèi)容包括如下幾個方面： 1.研究了液壓系統(tǒng)的故障模式和故障機理，分析了挖掘機液壓系統(tǒng)關鍵液壓元件模塊化特點，研究了關鍵液壓元件模型參數(shù)與故障模式和故障機理之間的

2、對應關系；分析了挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷研究中的幾個關鍵問題，提出了挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷研究策略。 2.研究了動態(tài)PCA方法和動態(tài)主元模型，建立了挖掘機液壓系統(tǒng)的基本回路建立了動態(tài)主元模型；通過研究多元統(tǒng)計量檢驗，提出了基于動態(tài)PCA的挖掘機液壓系統(tǒng)的故障檢測方法；通過分析挖掘機液壓系統(tǒng)在實際使用中的特點，提出了在線建模方法和在線故障檢測方法。 3.提出了一種模糊規(guī)則化的ARX模型，稱之為FARX模型，并將之應用于挖掘機

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的挖掘機液壓系統(tǒng)的故障診斷方法。該方法以目標故障特征為分類參考，使用FCM分類器對故障特征進行分類，判斷系統(tǒng)的故障狀態(tài)。 (3)提出了基于FARX模型與RBF網(wǎng)絡的挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷方法。該方法使用目標故障特征訓練RBF網(wǎng)絡，建立

4、RBF網(wǎng)絡故障分類器；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.將動態(tài)GRNN模型和多模型故障診斷相結(jié)合應用于挖掘機液壓系統(tǒng)的故障診斷。 (1)在GRNN模型中引入全局遞歸的反饋機制，提出了動態(tài)GRNN模型；研究了動態(tài)GRNN模型的基本結(jié)構(gòu)和動態(tài)GRNN模型的多步預測方法。 (2)結(jié)合動態(tài)GRNN模型與殘差平方和檢驗，提出了基于動態(tài)GRNN模型的挖掘機液壓系統(tǒng)故障檢測方法；研究了多模型故障診斷，在

5、故障檢測方法的基礎上，提出了基于多網(wǎng)絡模型的挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷方法。 5.在AMESim系統(tǒng)仿真環(huán)境下，建立了SWE50型挖掘機工作裝置及其液壓系統(tǒng)的實體參數(shù)模型，設置了多種模擬故障；在SWE50型挖掘機實驗平臺上，設置了活塞磨損、閥芯運動不到位、閥芯磨損、球頭松動、配流盤磨損等5類單一故障以及閥芯磨損+閥芯運動不到位、閥芯磨損+活塞磨損、球頭松動+配流盤磨損等3類復合故障。采集了故障數(shù)據(jù)樣本；仿真和實驗驗證結(jié)果表明：上述故