电液伺服阀故障诊断方法及装置、存储介质和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电液伺服阀故障诊断方法及装置、计算机可读存储介质以及电子设备。该方法包括：采集若干个电液伺服阀数据；以流量值等于零为界，将获取的特性曲线分割成上半部特性曲线与下半部特性曲线；计算在同一电流值对应的上半部与下半部特性曲线的流量差值；采用Kolmogorov‑Smirnov方法验证各流量差值是否符合正态分布；符合正态分布，计算每个电液伺服阀的上半部与下半部特性曲线流量差值的均值与标准差；基于统计学的F‑test分别对每个电液伺服阀进行统计学检定，判断各电液伺服阀是否发生故障。该方法及装置实现对电液伺服阀故障高效、准确地诊断，为电液伺服阀故障识别提供了大数据基础。

Fault diagnosis method, device, storage medium and electronic equipment of electro-hydraulic servo valve

The invention provides an electro-hydraulic servo valve fault diagnosis method and device, a computer readable storage medium and an electronic device. The method includes: collecting data of several electro-hydraulic servo valves; dividing the obtained characteristic curve into the upper half characteristic curve and the lower half characteristic curve with the flow value equal to zero as the boundary; calculating the flow difference between the upper half characteristic curve and the lower half characteristic curve corresponding to the same current value; using Kolmogorov \u2011 Smirnov method to verify whether the flow difference conforms to the normal distribution; conforming to the normal fraction The average value and standard deviation of the flow difference between the upper half and the lower half of the characteristic curve of each electro-hydraulic servo valve are calculated; based on the statistical f \u2011 test, each electro-hydraulic servo valve is statistically verified to determine whether each electro-hydraulic servo valve is in fault. This method and device can diagnose the fault of electro-hydraulic servo valve efficiently and accurately, and provide a big data base for fault identification of electro-hydraulic servo valve.

【技术实现步骤摘要】
电液伺服阀故障诊断方法及装置、存储介质和电子设备
本专利技术涉及电液伺服阀领域，具体涉及一种电液伺服阀故障诊断方法及装置、一种计算机可读存储介质以及一种电子设备。
技术介绍
电液伺服阀是液压伺服系统中的重要基础元件，广泛应用于航天、钢铁、冶金、化工等行业中。电液伺服阀的元件复杂、精密度高，且经常工作于高温高压环境，是故障频率最高的液压元件之一。电液伺服阀集机、电、液于一身，其高精密、高集成化的特点使其故障模式具有复杂多变、诊断周期长、极度依赖专家经验等特点。因此，专利技术一种高效、智能的电液伺服阀故障诊断方法十分必要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电液伺服阀故障诊断方法及装置、一种计算机可读存储介质以及一种电子设备。本专利技术的第一方面，提供一种电液伺服阀故障诊断方法，具体包括以下步骤：采集若干个电液伺服阀数据，所述数据包括各所述电液伺服阀在对应电流下的空载流量数据所形成的特性曲线；以流量值等于零为界，将所获取的每个所述电液伺服阀的特性曲线分割成上半部特性曲线与下半部特性曲线；分别计算每个所述电液伺服阀在同一电流值对应的所述上半部特性曲线的流量差值与所述下半部特性曲线的流量差值；采用Kolmogorov-Smirnov方法分别验证每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布；响应于所述流量差值符合正态分布，分别计算每个所述电液伺服阀的上半部特性曲线与下半部特性曲线流量差值的均值与标准差；根据各所述电液伺服阀的均值和标准差，基于统计学的F-test分别对每个所述电液伺服阀进行统计学检定，判断各所述电液伺服阀是否发生故障。可选的，所述方法还包括：响应于所述流量差值不符合正态分布，继续采集电液伺服阀的数据。可选的，所述流量差值采用下述关系式计算：式中，为所述电液伺服阀的上半部特性曲线在电流递增时所对应的流量值；为所述电液伺服阀的上半部特性曲线在电流递减时所对应的流量值；为所述电液伺服阀的下半部特性曲线在电流递增时所对应的流量值；为所述电液伺服阀的下半部特性曲线在电流递减时所对应的流量值；i为各所述电液伺服阀的采集序号。可选的，根据下述关系式计算每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布：其中，H0为虚无假设；Hα为对立假设；为所述电液伺服阀上半部特性曲线的流量差值；为所述电液伺服阀下半部特性曲线的流量差值。可选的，采用Kolmogorov-Smirnov方法分别验证每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布的步骤具体包括：以0.05的显著性水平，用kstest函数检定其返回值为1，则表示所述上半部特性曲线的流量差值服从标准正态分布，反之则表示所述上半部特性曲线的流量差值不服从标准正态分布；以0.05的显著性水平，用kstest函数检定其返回值为1，则表示所述下半部特性曲线的流量差值服从标准正态分布，反之则表示所示下半部特性曲线的流量差值不服从标准正态分布。可选的，采用下述关系式计算均值和标准差：式中，μu,j为所述上半部特性曲线流量差值的均值；su,j为所述上半部特性曲线流量差值的标准差；μd,j为所述下半部特性曲线流量差值的均值；sd,j为所述下半部特性曲线流量差值的标准差。可选的，采用下述关系式判断所述电液伺服阀是否发生故障：式中，H0为虚无假设；Hα为对立假设；为无故障电液伺服阀的上半部特性曲线统计值；为无故障电液伺服阀的下半部特性曲线统计值；F的统计量为：假设F统计量满足χ2分布，采用F-test方法，以判定各所述流量差值与所述无故障统计量是否存在明显差异，若无差异，则为无故障，若有差异，则诊断相应故障。本专利技术的第二方面，提供一种电液伺服阀故障诊断装置，具体包括：采集模块，用于采集若干个电液伺服阀数据，所述数据包括各所述电液伺服阀在对应电流下的空载流量数据所形成的特性曲线；分割模块，用于以流量值等于零为界，将所获取的每个所述电液伺服阀的特性曲线分割成上半部特性曲线与下半部特性曲线；计算模块，用于分别计算每个所述电液伺服阀在同一电流值对应的所述上半部特性曲线的流量差值与所述下半部特性曲线的流量差值；验证模块，用于利用Kolmogorov-Smirnov方法分别验证每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布；响应于所述流量差值符合正态分布时，所述计算模块还用于分别计算每个所述电液伺服阀的上半部特性曲线与下半部特性曲线流量差值的均值与标准差；判断模块，用于根据各所述电液伺服阀的均值和标准差，基于统计学的F-test分别对每个所述电液伺服阀进行统计学检定，判断各所述电液伺服阀是否发生故障。可选的，所述验证模块，还用于在接收到响应于所述流量差值不符合正态分布时，向所述采集模块发出采集信号。本专利技术第三方面，提供一种计算机可读存储介质，包括前文所述的电液伺服阀故障诊断装置。本专利技术第四方面，提供一种电子设备，包括前文所述的计算机可读存储介质。本专利技术提供的电液伺服阀故障诊断方法及装置、计算机可读介质与电子设备，是基于液压试验台测控系统所提取的空载流量曲线，以统计分析方法为策略，依据相同故障的统计数据应服从相同的分布为指导原则，电液伺服阀故障的统计特性进行假设检验，从而区分电液伺服阀典型故障类型，对实现对电液伺服阀故障进行高效、准确地诊断。其次，与其他方法相比，本专利技术从数据的采集出发，通过数据分割、数据计算、数据分布以及数据假设检验，得到电液伺服阀可能存在的故障，本专利技术主要以数据的分布为基点，进行假设检验分析，以针对性的分析电液伺服阀存在的故障。避免了繁琐的模型训练与参数选择等步骤(如神经网络模型)，为现场工程师提供维修依据，也为下一次的电液伺服阀故障识别提供了大数据基础。附图说明图1为本专利技术实施例的电液伺服阀故障诊断方法流程图；图2为本专利技术实施例的电液伺服阀在对应电流下的空载流量数据所形成的特性曲线；图3为本专利技术实施例的电液伺服阀的流量差值正态分布图；图4(a)为本专利技术实施例的不同电液伺服阀的上半部特性曲线流量差值箱式图；图4(b)为本专利技术实施例的不同电液伺服阀的下半部特性曲线流量差值箱式图；图5为本专利技术实施例的电液伺服阀故障诊断装置图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1至图4所示，本专利技术的第一方面，提供一种电液伺服阀故障诊断方法，具体包括以下步骤：采集若干个电液伺服阀数据，所述数据包括各所述电液伺服阀在对应电流下的空载流量数据所形成的特性曲线；以流量值等于零为界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电液伺服阀故障诊断方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n采集若干个电液伺服阀数据，所述数据包括各所述电液伺服阀在对应电流下的空载流量数据所形成的特性曲线；/n以流量值等于零为界，将所获取的每个所述电液伺服阀的特性曲线分割成上半部特性曲线与下半部特性曲线；/n分别计算每个所述电液伺服阀在同一电流值对应的所述上半部特性曲线的流量差值与所述下半部特性曲线的流量差值；/n采用Kolmogorov-Smirnov方法分别验证每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布；/n响应于所述流量差值符合正态分布，分别计算每个所述电液伺服阀的上半部特性曲线与下半部特性曲线流量差值的均值与标准差；/n根据各所述电液伺服阀的均值和标准差，基于统计学的F-test分别对每个所述电液伺服阀进行统计学检定，判断各所述电液伺服阀是否发生故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种电液伺服阀故障诊断方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
采集若干个电液伺服阀数据，所述数据包括各所述电液伺服阀在对应电流下的空载流量数据所形成的特性曲线；
以流量值等于零为界，将所获取的每个所述电液伺服阀的特性曲线分割成上半部特性曲线与下半部特性曲线；
分别计算每个所述电液伺服阀在同一电流值对应的所述上半部特性曲线的流量差值与所述下半部特性曲线的流量差值；
采用Kolmogorov-Smirnov方法分别验证每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布；
响应于所述流量差值符合正态分布，分别计算每个所述电液伺服阀的上半部特性曲线与下半部特性曲线流量差值的均值与标准差；
根据各所述电液伺服阀的均值和标准差，基于统计学的F-test分别对每个所述电液伺服阀进行统计学检定，判断各所述电液伺服阀是否发生故障。


2.根据权利要求1所述的电液伺服阀故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述流量差值不符合正态分布，继续采集电液伺服阀的数据。


3.根据权利要求1所述的电液伺服阀故障诊断方法，其特征在于，所述流量差值采用下述关系式计算：



式中，为所述电液伺服阀的上半部特性曲线在电流递增时所对应的流量值；

为所述电液伺服阀的上半部特性曲线在电流递减时所对应的流量值；

为所述电液伺服阀的下半部特性曲线在电流递增时所对应的流量值；

为所述电液伺服阀的下半部特性曲线在电流递减时所对应的流量值；
i为各所述电液伺服阀的采集序号。


4.根据权利要求1所述的电液伺服阀故障诊断方法，其特征在于，根据下述关系式计算每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布：






其中，H0为虚无假设；
Hα为对立假设；

为所述电液伺服阀上半部特性曲线的流量差值；

为所述电液伺服阀下半部特性曲线的流量差值。


5.根据权利要4所述的电液伺服阀故障诊断方法，其特征在于，采用Kolmogorov-Smirnov方法分别验证每个所述电液伺服阀的流量差值是否符合正态分布的步骤具体包括：
以0.05的显著性水平，用kstest函数检定其返回值为1，则表示所述上半部特性曲线的流量差值服从标准正态分布，反之则表示所述上半部特性曲线的流量差值不服从标准正态分布；
以0.05的显著性...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘天红，郑刚，付永忠，叶兴海，
申请(专利权)人：镇江四联机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32