基于AMESim液压系统泄漏仿真与故障诊断研究

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工程装备是我军武器装备的重要组成部分,主要用以军队遂行工程保障任务,其工作稳定性、战场生存能力将直接关系到战斗工程保障任务的顺利完成乃至战争的成败。液压传动广泛应用于我军现役工程装备的动力传递中,而液压泄漏一直是工程装备技术保障的难题之一。开展液压系统泄漏故障诊断和防泄漏技术研究,探寻有效降低工程装备液压泄漏故障的途径和方法,对提高工程装备保障能力具有重要的理论指导意义和军事应用价值。本文针对液压系统泄漏故障诊断手段单一、故障样本难以获取等问题,以典型工程装备某重型机械化桥为研究对象,采用面向对象建模仿真和支持向量机故障诊断方法,对其工作装置液压系统进行了建模仿真和液压泄漏故障诊断,有效提高了小样本事件故障诊断的准确率,为液压系统泄漏故障诊断提供了一种新的智能诊断方法。论文主要研究工作及成果如下:(1)系统概括了液压系统泄漏故障诊断的研究现状,对引起泄漏的原因和泄漏故障机理进行了详细分析,将外泄漏和内泄漏分别等效为孔口出流和缝隙流动,分析得到油液黏度和缝隙高度等因素对泄漏量有较大影响,提出了液压泄漏故障诊断策略。(2)根据上述制定的泄漏故障诊断策略,运用液压机械系统建模仿真软件AMESim建立了某重型机械化桥首跨架设液压系统工作回路模型,引入顶推液压缸工作回路泄漏和锁紧液压缸内泄漏等泄漏故障进行仿真分析,得到不同泄漏情况下的故障特征,为泄漏故障诊断和预防提供了理论依据。(3)从泄漏故障仿真中提取压力、流量等特征参数,导入Matlab求取时域特征值,作为支持向量机进行泄漏故障诊断的数据样本,运用SVM模式识别软件包LibSVM训练所得模型准确诊断出了泄漏故障发生的部位和引起泄漏的原因,从而验证了本文将泄漏故障建模仿真与支持向量机故障诊断相结合的方法的可行性和有效性。(4)从控制液压油黏度、控制液压系统缝隙高度和液压管路的正确装配等环节对如何做好液压系统防泄漏工作进行了分析研究,提出了预防泄漏故障的对策和方法。
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