故障检测与诊断技术综述.doc

故障检测与诊断技术综述.doc:..故障检测与诊断技术综述故障检测与诊断技术综述【摘要】本文对故障检测与诊断技术进行了综述,主要介绍了故障诊断的重要性及经济效益,介绍了故障诊断的基本分析方法,结合学科交叉融合性,介绍了多学科相结合的故障诊断分析方法。【关键词】故障检测;故障诊断;小波分析一、 概述现代化工业技术发展突飞猛进,现代工业自动化程度越来越高,系统规模也越来越大,简单控制系统已经不能达到工业生成的需求,大规模、综合性、复朵的自动化系统运用越来越广[1]。自动化设备和系统结构的日益复朵和集成化,使得系统发生故障的机率也增加,故障的产生会毁坏设备,影响系统正常运转,其至造***员伤亡。国内外由于设备故障所引起的设备损坏、锅炉爆炸、道路塌陷,不仅造成经济损失也造***员伤亡,社会影响及其恶劣。为了达到以人为本同时维护经济的目的,可以加强系统的稳定性、可靠性、鲁棒性和安全性,但任何设备都不可能无限期使用,这就需要防患于未然,因此故障检测技术应运而生。二、 故障检测重要性故障检测技术是是一门多学科融合交叉性学科[1],女U:信号提取则依赖于传感器及检测技术;信号降噪离不开信号处理技术;状态估计和参数估计方法以系统辨识理论为基础;鲁棒故障诊断涉及到鲁棒控制理论知识;此外数值分析、概率与数理统计等基础学科也是故障检查和诊断不可缺少的方法。多门学科知识的支撑确保了故障诊断技术的迅速发展,在工业领域也应用广泛,如化工生产、冶金工业、电力系统、航空航天、机器人等生产的各个领域。三、 故障检测技术经济效益数据显示[2],故障检测技术与经济发展息息相关,对故障检测技术的研究与发展越来越多,在工业生产中也得到了应用和推广。通过故障诊断技术的推广,大大降低了设备维修费用,各国在故障诊断技术上的投入也逐渐增加。%,%%。在冶金工业生产中,我国每年承担的设备维修的费用就高达250亿元,金额庞大,然而如果应用故障检测与诊断技术,每年可以减少事故发生率同时也能节约10%〜30%的维修费用。因此故障检测能带来经济效益,不容小觑。四、故障检测的分析方法(一) 状态估计法状态估计法一般分为两步:首先求取残差,再从残差数据中提取故障特征从而实现故障诊断。目前状态估计法的故障检测诊断方法方兴未艾,如H2估计[3]、鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法⑷等。(二) 等价空间法低阶的等价向量在实现过程中较易实现但性能不佳,而高阶的等价向量能够得到较理想的性能参数,但以较大的计算量和计算吋间为代价。为了解决上述问题,文献[5]采用窄带IIR滤波器运用于等价空间法中,在儿乎不改变计算量的前提下,提高系统检测性能,但此方法会产生较高的漏报率。(三) 参数估计法参数估计法是因为模型参数和和应的物理参数的特点不同,分别统计这两类参数的变化特性來分析和确定故障。物理参数携带重要的信息,具有物理含义,因此,可以分析物理参数的特点,如果异常可以确定故障位置。与状态估计法比较,参数估计法能更有效的故障确定。参数估计法研究越来越丰富,故障诊断方法新成果倍出[6]。(四) 热门的分析方法(1)小波分析技术小波分析由于具有时频域局部化特性[7],可任意调节吋间窗和频