基于反演分析技术的雷达举升系统薄弱环节动态识别方法技术方案

技术编号:11527686 阅读:126 留言:0更新日期:2015-05-30 23:44
本发明专利技术公开了基于反演分析技术的雷达液压举升系统薄弱环节动态识别方法,包括:传感器部署、初始化和信息记录;雷达举升系统SADT分析;雷达举升系统FMEA分析;雷达举升系统DBN建模;数据分析;和薄弱环节识别六个步骤;本发明专利技术为雷达举升系统日常维护提供指导,避免盲目维护,降低维护成本。本方法的突出优点为:可靠性建模和薄弱环节识别:可靠性建模——实现了复杂机电液系统到贝叶斯网络的结构拓扑映射;薄弱环节识别——实现了运行状态监测信息到零部件可靠度的逻辑关系映射。该方法可推广用于工程机械可靠性评估和智能维护领域。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
基于反演分析技术的雷达举升系统薄弱环节动态识别方法,其特征在于,按如下步骤进行:步骤1,传感器部署、初始化和信息记录;在雷达举升系统液压回路中部署压力和流量传感器,在举升系统末端部署超声波传感器测量举升高度;在雷达每次举升时,监测雷达在举升过程中的实时压力和实时流量数据,将实时压力和实时流量数据做平均值后作为该次举升时的压力值和流量值;当雷达举升到目标位置时,记录雷达举升高度信息和举升时间;上述数据均传输至计算机储存并等待下一步处理;步骤2,雷达举升系统SADT分析;由计算机针对雷达液压举升系统建立SADT图;所述雷达液压举升系统的SADT图包括控制单元、动力单元、管路单元、调节单元、执行单元、检测单元、结构单元和锁定单元八个单元;上述每个单元均包括必需能量参数、信息参数和物质需求参数;上述必需能量参数、信息参数和物质需求参数由人工设定;由计算机确定雷达液压举升系统SADT图中每个单元的输入值和输出值;步骤3,雷达举升系统FMEA分析由计算机结合步骤一获取的数据信息和步骤二中的人工设定数值范围,对雷达液压举升系统进行任务可靠性分析;所述的任务可靠性分析,是在规定时间、举升精度、举升机动以及举升锁定范围内,雷达液压举升系统完成举升功能的概率;计算机将雷达液压举升系统建立SADT图中的八个单元分别归入功能层或功能输入层;从功能层确定每个功能的故障模式,从功能输入层分析故障原因;确定故障原因对故障模式的内在逻辑关系,以及故障模式对系统举升可靠度的内在逻辑关系;步骤4. 雷达举升系统DBN建模由计算机采用MATLAB里将雷达液压举升系统的SADT图转化为雷达液压举升系统的DBN模型,并以雷达液压举升系统的SADT图的八个单元为主节点、以雷达液压举升系统的SADT图中每个单元的输入值和输出值为辅节点;为反应系统多态性和动态型,结合故障模式和故障原因,对每个功能的输入和输出进行多状态定义,即正常和失效状态之外,还存在1个或多个中间状态,用向量S=[0,1,…,n]表示,S=0代表正常状态,S=n代表完全失效状态;而且状态概率分布随时间具有渐变退化特征,任意时刻状态概率分布用向量Pr(S, t)表示;根据系统逻辑关系定义DBN模型中输出节点关于输入节点的条件概率表;步骤5. 数据分析;由计算机将步骤四中的数据分成三类:第一类是电子类产品质量数据;这类数据相对成熟,在国军标或相关产品技术指标里都有规定,通常认为电子类产品故障服从指数分布,故障率为常数;电子类产品状态分为3种状态,S_电=[0,1,2],概率分布为:Pr(S_电, t)=[,,]式中:为故障率,为用户自定义参数;第二类是机电类产品质量数据;机电产品通常要求具有长寿命,可靠度非常高,但不同类别结构件的失效模式差异较大,如密封件、运动件、动力件和连接件其失效概率是不同的,而且具有偶然性;机电类的状态皆为3种状态,S_机=[0,1,2],其概率分布为:Pr(S_机, t)=[x0, x1,1‑ x0‑ x1]式中:x0和x1为未知变量;第三类是雷达液压举升系统实时运行状态数据,包含压力、流量、举升高度和举升时间数据,分别记录为P_测、Q_测、H_测、T_测;本质上运行状态是系统功能的输出,直接反映了当前系统功能的可靠性水平;雷达液压举升系统实时运行状态数据分别离散成3种状态,S_运=[0,1,2];步骤6.薄弱环节识别;将步骤五数据代入DBN模型,计算运行状态数据,分别记录为P_计、Q_计、H_计、T_计;以计算的运行状态数据和实际运行状态数据相一致为目标,寻求最优的Pr(S_机, 0);其中,最优的Pr(S_机, 0)模型如下:Min: |_计-_测|+|_计-_测|+ |_计-_测|+|_计-_测|式中:、、、为P、Q、H、T的无量纲形式,依次为:=(P‑P_min)/(P_max‑P_ min);=(Q‑Q_min)/(Q_max‑Q_min);=(H‑H_min)/(H_max‑H_min);=(T‑T_min)/(T_max‑T_ min);最后,根据优化分析寻求最佳的Pr(S_机, t)和Pr(S_电, t),比较状态为0时对应的概率,概率最低的即为系统薄弱环节。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张红旗胡祥涛张祥祥程五四田富君王璐周红桥陈帝江陈兴玉苏建军
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第三十八研究所
类型:发明
国别省市:安徽;34

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