【技术实现步骤摘要】
电磁阀故障检测方法和装置
[0001]本申请涉及故障诊断领域，具体涉及一种电磁阀故障检测方法和装置。
技术介绍
[0002]电磁阀因为成本低、体积小、重量轻、相应速度快、结构简单等优点被广泛应用在供气暖通、石油化工、船舶重工、国防军工等领域。但由于电磁阀工作在油液等恶劣环境下，长期的磨损、腐蚀和频繁的开关操作使得电磁阀的故障率较高，因此对电磁阀进行有效故障检测对于确保系统的正常高效工作至关重要。
[0003]现有的对电磁阀进行故障检测，通常是基于电磁阀不同的故障类型数据，对神经网络模型进行训练，进而基于训练好的神经网络模型对电磁阀进行故障检测。
[0004]上述基于神经网络模型对电磁阀进行故障检测需要基于大量的离线历史故障数据，在数据量不足的情况很难训练出正确率较高的神经网络模型。且针对每种类型的故障均需要训练对应的神经网络模型。而且上述故障检测方法仅能检测出电磁阀是否故障，无法确定准确的故障位置、故障原因和故障程度。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的是提供一种电磁阀故障检测方法和...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁阀故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：基于电磁阀的电路原理，构建电磁阀模型，对所述电磁阀模型进行简化处理，得到所述电磁阀模型对应的非线性电磁阀模型，将故障数据输入至所述非线性电磁阀模型中，得到所述电磁阀的异常检测量，其中，所述故障数据包括第一线圈电阻和第一弹簧刚度，且所述第一线圈电阻和第一弹簧刚度均不为0，将雅可比矩阵和所述异常检测量输入至预先构建的卡尔曼滤波器中，得到所述电磁阀的故障结果，其中，所述故障结果包括：发生故障的部件的参数信息，所述雅可比矩阵为将所述非线性电磁阀模型进行线性化处理得到的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁阀模型包括：电磁阀电路模型，所述基于电磁阀的电路原理，构建电磁阀模型，包括：基于电磁阀的电路原理，构建电磁阀电路模型，所述电磁阀电路模型如下所示：其中：U为线圈电压，I为线圈电流，R为线圈电阻，N为匝数，φ为磁通量，L为电感。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁阀模型还包括：电磁阀磁路模型，所述基于电磁阀的电路原理，构建电磁阀模型，包括：基于电磁阀磁路原理，构建电磁阀磁路模型，所述电磁阀磁路模型如下所示：U
m
＝NI＝φR
m
其中：U
m
为磁通势，R
m
为磁路总磁阻，R
m
＝R1+R2+R3，其中，R1为磁性材料磁阻，R2为非工作间隙磁阻，R3为工作间隙磁阻，针对磁阻，计算方式如下公式：其中，l为磁阻长度，μ为材料磁导率，A为磁阻有效截面积。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁阀模型还包括：电磁阀的阀芯运动模型，所述基于电磁阀的电路原理，构建电磁阀模型，包括：基于所述电磁阀的受力情况，构建电磁阀的阀芯运动模型，所述电磁阀的阀芯运动模型如下所示：ma2＝F
e
‑
F
k
‑
f
‑
f
v
其中：m为阀芯质量，a为阀芯加速度，F
e
为电磁力，F
k
为弹簧力，f为摩擦力，f
v
为粘性摩擦力，针对电磁力计算方式如下：其中：S3为工作间隙面积，μ0为空气磁导率，针对弹簧力计算方式如下：
F
k
＝f0+kx其中：f0为弹簧预紧力，k为弹簧劲度系数，x为阀芯位移。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述电磁阀模型进行简化处理，得到所述电磁阀模型对应的非线性电磁阀模型，包括：利用磁阻模型代替所述电磁阀模型中的磁路磁阻，利用质量块模型代替阀芯，得到如下所示的所述电磁阀模型对应的非线性电磁阀模型：y＝g(x,u)其中：x为状态向量，y为输出向量，u为控制量，所述非线性电磁阀模型的输入量为线圈电阻、弹簧刚度和线圈电压，所述非线性电磁阀模型的状态量为电磁力、工作气隙磁动势、阀芯速度、阀芯位移、磁阻磁动势和磁路磁通量，所述非线性电磁阀模型的输出量为阀芯速度、阀芯位移、磁路磁通量和线圈电流。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述将故障数据输入至所述非线性电磁阀模型中，得到所述电磁阀的异常检测量之前，所述方法还包括：在所述非线性电磁阀模型中创建联仿接口，其中，所述联仿接口的两个方向的引脚分别对应所述非线性电磁阀模型的输入量和输出量，对所述输入量和所述输出量进行仿真，得到联仿文件，其中，所述联仿文件中具有所述输入量和所述输出量之间的对应关系，所述将故障数据输入至电磁阀对应的非线性电磁阀模型中，得到所述电磁阀的异常检测量，包括：基于所述联仿文件，生成电磁阀对应的目标非线性电磁阀模型，将故障数据输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：江运程，邱星辉，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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