旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)隔離與恢復(fù)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)
摘要：
本文給出了故障檢測(cè)隔離與恢復(fù)（FDIR)系統(tǒng)的理論背景和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，它是由克拉科夫AGH科技大學(xué)機(jī)器人與機(jī)電學(xué)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(dòng)平衡問(wèn)題。模擬和實(shí)驗(yàn)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(dòng)，而不妨礙系統(tǒng)工作。機(jī)電一體的設(shè)計(jì)使得該過(guò)程更為有效。
關(guān)鍵詞：FDI系統(tǒng)　FDIR系統(tǒng)　轉(zhuǎn)子平衡　自動(dòng)平衡

1.緒論
近年來(lái)，設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的過(guò)程迅速地發(fā)展?，F(xiàn)今，工程師不僅要可以設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的機(jī)械系統(tǒng)，而且還要能夠預(yù)測(cè)在這個(gè)系統(tǒng)中將會(huì)出現(xiàn)什么樣的問(wèn)題，并采取相應(yīng)的措施來(lái)減少它們對(duì)系統(tǒng)工作的影響。要滿(mǎn)足這種要求，可采用兩種方法：一種是穩(wěn)健設(shè)計(jì)，另一種是實(shí)現(xiàn)一種可以進(jìn)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(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變使得故障檢測(cè)與隔離成為在設(shè)計(jì)過(guò)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(cè)與隔離有個(gè)問(wèn)題，那就是盡管它可以輕松地解決系統(tǒng)的故障但對(duì)故障的修復(fù)卻無(wú)能為力。故障的修復(fù)可用兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：一是通過(guò)可以減少故障影響的方式來(lái)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(guò)程的典型結(jié)構(gòu)如表1所示。
對(duì)于FDIR的過(guò)程有多種定義，其中對(duì)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)最為流行和適合的由Raich 和Cina來(lái)定義的：
●故障檢測(cè)：確定是否有故障發(fā)生。
●故障識(shí)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(lèi)型、位置、大小和發(fā)生時(shí)間。
●恢復(fù)過(guò)程：也稱(chēng)為干預(yù)，就是消除故障或是故障對(duì)系統(tǒng)的影響。



圖.1.FDIR系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
過(guò)程監(jiān)測(cè)的主要目的是提高對(duì)所有故障的檢測(cè)、識(shí)別和強(qiáng)度的敏感度。要達(dá)到這一目的，最好的方式是監(jiān)測(cè)多個(gè)過(guò)程參數(shù)。對(duì)某些故障來(lái)說(shuō)，這些參數(shù)可以很明顯地體現(xiàn)出來(lái)，而對(duì)另一些故障來(lái)說(shuō)則表現(xiàn)地不明顯。不過(guò)，在監(jiān)測(cè)和診斷故障過(guò)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