智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用

智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用【摘要】21世纪随着科学技术的发展和应用，计算机应用技术也得到了高速发展，为工业生产设备的故障诊断提供新的理论和方法，智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用得到了人们的关注，文中简单论述了智能诊断的理论和方法，深入探讨了智能诊断技术在液压控制系统中的应用。【关键词】智能信息技术；液压控制系统；应用0.引言电液控制系统的结构极其复杂，其中的控制元件对于外来污染十分敏感，因此在运行的过程中常常出现各种各样的故障，多样化的故障为诊断和检测工作带来了很大的困难，液压控制系统的诊断经历了从简单到复杂，从一般到智能的发展过程，近些年随着计算机信息技术的发展和应用，逐渐出现了以智能信息技术为基础的专家系统、神经智能网络技术和故障树等诊断方法，文中针对上述三种智能信息技术在复杂液压控制系统中的应用展开论述。1.复杂液压控制系统故障诊断的基本过程一般情况下，对复杂液压控制系统故障的诊断分为三步：①检测液压控制系统运行状态的特征，从运行状态中提取故障特征；②根据得到的故障特征和信息对液压控制系统的运行状态进行辨认；③针对诊断的故障结果制定相应的处理措施。在故障诊断的过程中提取准确的故障特征是诊断的关键，而故障特征可以用能量的方式展现也可以是物态的形式展现[1]。诊断过程需要结合故障的特征与参考模式进行实时的对比对系统当前的运行状态进行判别，本文论述的智能诊断技术是信息处理技术和现代控制理论结合起来的一种系统故障诊断方法。2.智能信息技术在复杂液压控制系统故障诊断中的应用分析传统的液压控制系统故障诊断方法有两种：一种是根据专家的技术经验对系统的故障进行定性分析，主要用于诊断液压控制系统的功能性故障，对元件的实效过程难以判断，诊断效率低、时间长，准确性较差；②使用专业的诊断设备对液压系统开展检测，这种方法对于复杂的液压控制系统故障而言没有缺乏实效性。当前，科学技术在不断发展，液压控制系统的故障诊断技术也在向智能化方向发展，该智能故障诊断技术是建立在各种智能方法的综合应用之上，改变其综合技术的侧重点，实现了对液压控制系统故障的快速、准确诊断。2.1以专家诊断系统为基础的智能诊断技术专家智能斩断技术分为两种不同的类型：一种是基于专家系统的智能诊断方法，该方法是根据专家的知识来完成对液压控制系统故障的诊断，是在液压系统运行的状态中结合检测到的数据对系统故障的位置和原因进行判断，该系统共由知识库、推理机以及决策机制等三个主要部分组成（如图1），专家智能诊断系统具有高效、快速以及误差参数识别容易等特点，但是同时也存在知识获取困难、推理较为简单、没有自学能力等缺点，因此在实际工作中只使用专家诊断系统难以满足实际要求[2]。图1专家智能诊断系统另一种膜识别方面的专家智能诊断方法，该方法的关键技术则是对故障模式特征的选择和提取，并且可以完成在线分析和离线分析，离线分析主要是为了确定故障状态的特征向量集和识别故障模式向量的判别函数，为以后液压控制系统故障的诊断提供可靠的依据。2.2以故障树为基础的故障诊断方法该方法属于一种较为直观的图形演绎法，通过对液压系统故障特征的提取，将故障产生的各种原因适用故障图表的形式展现出来，能够直观地反映出液压控制系统和系统本身、系统元件之间的关系，然后对系统出现的故障进行定性的计算和分析，包括故障的程度、类型和概率等，所谓的故障树则是在系统中设置不希望出现的事件为顶事件，并设置与子系统和元件之间的逻辑结构图形（图2）。图2故障树逻辑结构图形2.3基于L—M算法的BP神经智能网络诊断方法L—M算法是BP算法的改进型算法，在标准的BP算法中学习速率是一个特定的常数，但是在实际的应用中却很难确定一个从开始到结束都合适的最佳学习速率，所以在实际的工作中一般先设定一个初始的学习速率再经过一批次权值调整之后，如果系统的误差总值有所增加则本次调整无效。为了能够切实的保证故障诊断的准确性，要选择正常、低能放电、电弧放电、中温放电和高温过热等多种数据作为检测的样本进行分析，但是因为网络的输入数据通常包含的物理意义不同，在使用的过程中就会导致其作用不同，所以要将输入的数据统一化[3]。在BP网络当中隐含层中的节点数量的设计对诊断系统性能有很大的影响，对它的选择是一个极其复杂的问题，一般情况下是依靠工作人员的经验和实验来确定隐含层节点的数量，如果是同一样本集要从中选择最小的误差作为最佳的隐含层节点数，在保证智能网络诊断系统化性能的基础上减小网络的复杂程度和规模，通过实例测试，本文所提方法能够较好地对复杂液压控制系统的故障进行分类和诊断。3.结束语随着科学技术的发展，新技术、新理论结合传统的诊断方法，将会探索出更多的智能专断技术，复杂液压控制系统故障斩断技术必将更加完善，多种智能诊断技术的相互融合可以实现优势互补，加之多媒体技术、网络技术以及虚拟现实技术等，对液压控制系统故障进行综合诊断和判别讲是今后液压系统故障智能诊断技术发展的重要领域。【参考文献】[1]李云伟.智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用探究[J].液压与气动,2012,12（07）:80.[2]丁国强,武丰龙,杜海明,崔光照.现代智能技术在电液控制系统故障诊断中的应用研究[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2011,42（05）:72.[3]范士娟,杨超.液压系统故障诊断方法综述[J].机床与液压,2011,7（05）:188