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《中南大学》 2008年
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挖掘机液压系统故障诊断方法研究

贺湘宇  
【摘要】: 随着挖掘机自动化水平的提高,液压系统的故障诊断已经成为现代挖掘机的关键技术之一,开展挖掘机液压系统故障诊断方法的研究,对于提高挖掘机的可靠性水平和施工效率具有重要的意义。本文以理论研究、仿真建模和实验分析为基础,对挖掘机液压系统故障检测和故障诊断方法进行了系统的研究,主要内容包括如下几个方面: 1.研究了液压系统的故障模式和故障机理,分析了挖掘机液压系统关键液压元件模块化特点,研究了关键液压元件模型参数与故障模式和故障机理之间的对应关系;分析了挖掘机液压系统故障诊断研究中的几个关键问题,提出了挖掘机液压系统故障诊断研究策略。 2.研究了动态PCA方法和动态主元模型,建立了挖掘机液压系统的基本回路建立了动态主元模型;通过研究多元统计量检验,提出了基于动态PCA的挖掘机液压系统的故障检测方法;通过分析挖掘机液压系统在实际使用中的特点,提出了在线建模方法和在线故障检测方法。 3.提出了一种模糊规则化的ARX模型,称之为FARX模型,并将之应用于挖掘机液压系统的故障诊断之中。 (1)研究了FARX模型非线性特征及其故障特征参数的提取过程,提出了基于FARX模型的挖掘机液压系统故障特征提取方法。 (2)提出了基于FARX模型与FCM的挖掘机液压系统的故障诊断方法。该方法以目标故障特征为分类参考,使用FCM分类器对故障特征进行分类,判断系统的故障状态。 (3)提出了基于FARX模型与RBF网络的挖掘机液压系统故障诊断方法。该方法使用目标故障特征训练RBF网络,建立RBF网络故障分类器;故障特征代入故障分类器所得到的输出即为故障诊断结果。 4.将动态GRNN模型和多模型故障诊断相结合应用于挖掘机液压系统的故障诊断。 (1)在GRNN模型中引入全局递归的反馈机制,提出了动态GRNN模型;研究了动态GRNN模型的基本结构和动态GRNN模型的多步预测方法。 (2)结合动态GRNN模型与残差平方和检验,提出了基于动态GRNN模型的挖掘机液压系统故障检测方法;研究了多模型故障诊断,在故障检测方法的基础上,提出了基于多网络模型的挖掘机液压系统故障诊断方法。 5.在AMESim系统仿真环境下,建立了SWE50型挖掘机工作装置及其液压系统的实体参数模型,设置了多种模拟故障;在SWE50型挖掘机实验平台上,设置了活塞磨损、阀芯运动不到位、阀芯磨损、球头松动、配流盘磨损等5类单一故障以及阀芯磨损+阀芯运动不到位、阀芯磨损+活塞磨损、球头松动+配流盘磨损等3类复合故障。采集了故障数据样本;仿真和实验验证结果表明:上述故障检测和故障诊断方法均能有效地应用于挖掘机液压系统。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU621

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【共引文献】
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4 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
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6 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
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8 赵俊波;取料系统起动特性及速度稳定性的理论分析和试验研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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7 姜英;挖掘机液压系统设计与分析[D];江西理工大学;2011年
8 刘震;小型挖掘机闭中心液压系统的分析研究[D];青岛大学;2011年
9 华徐勇;基于ARX的液压系统CAD软件的开发[D];大连理工大学;2003年
10 陈耿彪;动态神经网络在液压系统模型辨识中的应用[D];长沙理工大学;2005年
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