一种液压缸的内泄故障诊断方法及装置

文档序号:43921301发布日期:2025-12-02 19:03阅读:14来源:国知局

本发明涉及信号处理,特别是指一种液压缸的内泄故障诊断方法及装置。


背景技术:

1、液压系统能够以较小的体积提供较大的力和扭矩,且产生较小的振动和冲击,因此在现代工业生产过程中液压系统占据了重要的地位。液压缸是液压系统中十分重要的执行元件,一旦发生故障,将会影响整个液压系统的正常工作,不仅带来经济上的损失,还可能给操作人员带来危险。内泄漏是液压缸常见的一种故障模式,它会导致液压油的压力能转换为热能,从而使得油温升高,这将严重影响液压系统的效率和性能。

2、传统技术大部分都是采用基于信号处理的诊断方法,其中一种为实时采集液压缸无杆腔压力信号,并运用小波变换提取时频特征,通过正常和故障特征的对比来实现内泄漏检测的方法。还有的通过小波分解提取了液压缸进油口压力信号特征,利用bp神经网络建立了分类器,实现了液压缸内泄故障的智能识别。或者使用主成分分析加谱聚类的方式有效的提取到了压力信号的敏感特征。

3、然而,传统技术诊断时,需要液压缸停止正常工作,不能够实时监测是否内泄;没有针对这些信号特征,建立合适的数学模型,导致内泄故障识别的准确率低。


技术实现思路

1、为了解决传统的传统技术诊断时,需要液压缸停止正常工作,不能够实时监测是否内泄;没有针对这些信号特征,建立合适的数学模型,导致内泄故障识别的准确率低的技术问题,本发明提供了一种液压缸的内泄故障诊断方法及装置。

2、本发明实施例提供的技术方案如下:

3、本发明的第一方面提供了一种液压缸的内泄故障诊断方法,液压缸由缸筒、缸盖、活塞和活塞杆组成,活塞将缸筒分为两个腔体,具有活塞杆的为有杆腔,不具有活塞杆的为无杆腔,方法包括:

4、s1:采集无杆腔压力信号与有杆腔压力信号;

5、s2:分别提取所述无杆腔压力信号和所述有杆腔压力信号的时域特征值;

6、s3:通过主成分分析法,对所述时域特征值进行降维处理,挑选出主成分时域特征值;

7、s4:根据所述无杆腔压力信号和所述有杆腔压力信号的主成分时域特征值,构建内泄诊断模型;

8、s5:通过二集值辨识算法,对所述内泄诊断模型进行参数估计;

9、s6:根据参数估计后的内泄诊断模型,诊断所述液压缸的内泄故障。

10、本发明的第二方面提供了一种液压缸的内泄故障诊断装置,包括:

11、采集模块,用于采集无杆腔压力信号与有杆腔压力信号;

12、提取模块,用于分别提取所述无杆腔压力信号和所述有杆腔压力信号的时域特征值;

13、挑选模块,用于通过主成分分析法,对所述时域特征值进行降维处理,挑选出主成分时域特征值;

14、构建模块,用于根据所述无杆腔压力信号和所述有杆腔压力信号的主成分时域特征值,构建内泄诊断模型;

15、估计模块,用于通过二集值辨识算法,对所述内泄诊断模型进行参数估计;

16、诊断模块,用于根据参数估计后的内泄诊断模型,诊断所述液压缸的内泄故障。

17、本发明的第三方面提供了一种液压缸的内泄故障诊断系统,包括:

18、处理器;

19、存储器,存储器上存储有计算机可读指令,计算机可读指令被处理器执行时,实现如第一方面的液压缸的内泄故障诊断方法。

20、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面的液压缸的内泄故障诊断方法。

21、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

22、在本发明中,采集无杆腔压力信号与有杆腔压力信号,分别提取无杆腔压力信号和有杆腔压力信号的时域特征值,根据时域特征值能够直观表现出设备运行时的状态信息;通过主成分分析法,对时域特征值进行降维处理,挑选出主成分时域特征值,主成分分析能够识别出数据中的主要变化方向,保留了数据中最重要的信息,同时去除了冗余信息,提高了内泄故障识别的准确率;通过二集值辨识算法,对内泄诊断模型进行参数估计,二集值辨识算法能够不断优化参数估计序列,直至满足终止条件,从而得到较为准确的系统参数估计值;根据参数估计后的内泄诊断模型,诊断液压缸的内泄故障,提高了内泄故障识别的准确率,避免诊断时需要液压缸停止正常工作的情况,提升内泄故障检测实时性。



技术特征:

1.一种液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述液压缸由缸筒、缸盖、活塞和活塞杆组成,所述活塞将所述缸筒分为两个腔体,具有所述活塞杆的为有杆腔,不具有所述活塞杆的为无杆腔,方法包括:

2.根据权利要求1所述的液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述时域特征值具体包括:

3.根据权利要求1所述的液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述s3具体包括:

4.根据权利要求1所述的液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述s4具体为:

5.根据权利要求1所述的液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述s5具体包括:

6.根据权利要求5所述的液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述终止条件为:

7.一种液压缸的内泄故障诊断装置,所述装置液压缸的内泄故障诊断装置用于实现如权利要求1-6任一项所述一种装置液压缸的内泄故障诊断方法,其特征在于,所述装置包括:

8.根据权利要求7所述的液压缸的内泄故障诊断装置,其特征在于,所述挑选模块具体用于:

9.根据权利要求7所述的液压缸的内泄故障诊断装置,其特征在于,所述构建模块具体用于:

10.根据权利要求7所述的液压缸的内泄故障诊断装置,其特征在于,所述估计模块具体用于:


技术总结
本发明提供一种液压缸的内泄故障诊断方法及装置,涉及信号处理技术领域。方法包括:采集无杆腔压力信号与有杆腔压力信号;分别提取无杆腔压力信号和有杆腔压力信号的时域特征值;通过主成分分析法,对时域特征值进行降维处理,挑选出主成分时域特征值;根据无杆腔压力信号和有杆腔压力信号的主成分时域特征值,构建内泄诊断模型;通过二集值辨识算法,对内泄诊断模型进行参数估计;根据参数估计后的内泄诊断模型,诊断液压缸的内泄故障。提高了内泄故障识别的准确率,避免诊断时需要液压缸停止正常工作的情况,提升内泄故障检测实时性。

技术研发人员:郭金,富嘉成,张庆祥,贾瑞哲
受保护的技术使用者:北京科技大学
技术研发日:
技术公布日:2025/12/1
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