通过机-电-液联合仿真等技术手段,构建了基于AMESim和MATLAB软件构建故障诊断数字仿真验证系统,实现机电液系统的故障模拟、注入与诊断仿真功能;并以某典型液压举升回路系统为对象,完成故障模式及诊断方法的研究,建立仿真模型、完成故障注入和诊断过程的演示验证;结果表明,该仿真系统可应用于类似系统、不同工况、不同故障模式的故障注入与故障诊断仿真,极大程度上提高了液压系统的可靠性的设计。

针对轴向柱塞泵传统单一领域建模方法存在的建模困难、仿真精度低以及故障诊断所需故障样本不足的问题,开展基于多领域耦合建模的轴向柱塞泵故障诊断方法。利用Simscape构建轴向柱塞泵多领域耦合模型,并对柱塞泄漏、主轴轴承磨损以及组合故障3种常见的故障进行模拟,再通过故障注入技术和MATLAB快速重启功能获取多种工况、不同故障程度下的压力和流量数据;随后从时域和频域对故障数据进行特征提取,同时利用单因素方差分析对故障特征进行选择;最后利用得到的特征对K邻近、朴素贝叶斯、决策树、神经网络、支持向量机等5种故障诊断算法进行训练,得到故障诊断准确率最高的算法,其平均诊断准确率为98.5%。该方法提高了轴向柱塞泵多领域耦合建模的精确性,实现了对轴向柱塞泵的有效故障诊断。

简要分析了工程机械中液压缸泄漏故障和故障注入技术,提出了一个试验加仿真的方法来研究基于故障注入的液压缸泄漏故障,初步验证了试验平台模拟液压系统泄漏故障的正确性。

飞机舵机电液负载模拟装置是一种时变非线性的多部件耦合控制系统,其内部的功能诊断具有很强的复杂性和不确定性。针对飞机舵机电液负载模拟装置故障诊断过程中出现诊断结果不稳定和精度不足的问题,在电液负载模拟装置的工作原理基础上,对不同特性的部件设计了基于时间触发和基于事件触发的故障计数器,采用故障阈值分段和故障事件分区的故障诊断策略进行故障诊断,最后在构建的故障注入实验环境中验证故障诊断策略的可靠性和准确性。实验

液压换挡缓冲系统是车辆减小换挡冲击、提高换挡品质的核心系统。车辆出现换挡失灵、换挡冲击、系统局部发热严重等故障都与液压换挡缓冲系统内部的异常状态紧密相关。对液压换挡缓冲系统进行理论分析的基础上,采用AMESim仿真软件对该系统进行建模,使用仿真结果与数学模型计算数据、试验台数据曲线对比,验证仿真模型的可行性。通过注入节流孔堵塞、阀芯卡滞、弹簧疲劳老化等典型故障要素对该系统展开故障仿真分析。得到换挡缓冲系统前端堵

液压系统广泛应用于工业生产制造中,针对复杂应用工况导致液压系统经常出现故障的问题,集成了电子传感器的液压系统可以通过其检测信号快速的检测故障和定位故障,在集成电子传感器的液压系统故障检测结构基础上,采用工业CAN总线通信方式,通过故障信号提取和故障注入的测试方法来检测液压系统的故障,在实际的故障测试台架中对方法进行验证,最后分析测试数据表明该测试方法能够快速检测出液压系统的故障。

为了确定某型炮闩故障发生时机,将虚拟样机技术应用到故障研究中,对由挡弹机构零件磨损造成的抽筒故障进行仿真分析。依据挡弹机构的结构动作分析了抽筒故障发生的机理;而后基于Pro/E和ADAMS建立了炮闩的虚拟样机和故障模型,通过将不同层面的故障模式注入样机中来进行抽筒过程仿真,得到了抽筒故障发生的时机为挡弹机构零件磨损3.45 mm。仿真结果为零件寿命预测与故障预防提供了依据。

故障注入技术是装备测试性验证中的关键技术。随着装备现代化程度的发展,其测试性水平需要进一步提高,用于验证测试性的故障注入技术需要进一步发展。分析比较了常见的故障注入方法,对不同故障注入方法进行了分类,对故障注入技术的未来发展提出了展望,为装备测试性验证工作提供了技术支撑。

控制是故障注入研究的重要部分。将PID控制器引入液压系统控制，利用MATLAB／Simulink仿真软件进行仿真，确立了控制参数，证明了PID控制能有效改善系统的响应性能，然后利用AMESim软件建立了基于PID控制的液压系统仿真模型，通过参数设置实现了液压缸故障注入，得到了需要大量实验得出的结论。

提出在液压马达进出口并联节流阀的方式,用于模拟液压马达内泄漏故障的实验方案。在AMESim中建立轴向柱塞马达模型,将调整泄漏子模型BAF01径向间隙所得的内泄漏故障数据,与调整马达进出口并联的节流阀开度所得的内泄漏故障数据进行对比,验证方案的可行性。运行仿真后,对比调整泄漏子模型与调整节流阀开度所得的内泄漏故障数据,可得液压马达输出扭矩Pearson相关系数为0.99959,液压马达出口流量Pearson相关系数为0.99966,故障模拟实验方案是合理、可行的。