旋轉(zhuǎn)機械故障檢測隔離與恢復(fù)的機電一體化設(shè)計
摘要：
本文給出了故障檢測隔離與恢復(fù)（FDIR)系統(tǒng)的理論背景和實驗研究結(jié)果，它是由克拉科夫AGH科技大學機器人與機電學院所提出.這種FDIR解決方法著力于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的在線自動平衡問題。模擬和實驗結(jié)果表明，應(yīng)用這種方法可以減少由不平衡所產(chǎn)生的振動，而不妨礙系統(tǒng)工作。機電一體的設(shè)計使得該過程更為有效。
關(guān)鍵詞：FDI系統(tǒng)　FDIR系統(tǒng)　轉(zhuǎn)子平衡　自動平衡

1.緒論
近年來，設(shè)計機械結(jié)構(gòu)的過程迅速地發(fā)展?，F(xiàn)今，工程師不僅要可以設(shè)計一個可靠的機械系統(tǒng)，而且還要能夠預(yù)測在這個系統(tǒng)中將會出現(xiàn)什么樣的問題，并采取相應(yīng)的措施來減少它們對系統(tǒng)工作的影響。要滿足這種要求，可采用兩種方法：一種是穩(wěn)健設(shè)計，另一種是實現(xiàn)一種可以進行自我修復(fù)的特殊系統(tǒng)。在余下的篇章中將就后一種方法行討論。
最近，機械系統(tǒng)設(shè)計的轉(zhuǎn)變使得故障檢測與隔離成為在設(shè)計過程中極為重要的任務(wù)之一。然而，在大多數(shù)情況下，故障檢測與隔離有個問題，那就是盡管它可以輕松地解決系統(tǒng)的故障但對故障的修復(fù)卻無能為力。故障的修復(fù)可用兩種方法來實現(xiàn)：一是通過可以減少故障影響的方式來重新組織系統(tǒng)，二是使有一種特殊的儀器可以用于在線修復(fù)。FDIR過程的典型結(jié)構(gòu)如表1所示。
對于FDIR的過程有多種定義，其中對旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)最為流行和適合的由Raich 和Cina來定義的：
●故障檢測：確定是否有故障發(fā)生。
●故障識別：確定和診斷故障最為相關(guān)的變量。
●故障診斷：確定故障的類型、位置、大小和發(fā)生時間。
●恢復(fù)過程：也稱為干預(yù)，就是消除故障或是故障對系統(tǒng)的影響。



圖.1.FDIR系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
過程監(jiān)測的主要目的是提高對所有故障的檢測、識別和強度的敏感度。要達到這一目的，最好的方式是監(jiān)測多個過程參數(shù)。對某些故障來說，這些參數(shù)可以很明顯地體現(xiàn)出來，而對另一些故障來說則表現(xiàn)地不明顯。不過，在監(jiān)測和診斷故障過程中采用多參數(shù)也有其不足之處，那就是如此多的變量使得它很難僅僅通