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1問(wèn)題的提出

      近年來(lái)人工智能技術(shù)進(jìn)入故障診斷領(lǐng)域，形成了全新的另一種方法。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的故障診斷方法是建立在系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的，數(shù)學(xué)模型依賴(lài)于被診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而很多故障會(huì)造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化。在異常情況下，缺乏現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)又難以建立新的數(shù)學(xué)模型。況且復(fù)雜系統(tǒng)的多故障源、多變量禍合情況也使建立數(shù)學(xué)模型十分困難。在線(xiàn)辨識(shí)也難以滿(mǎn)足在線(xiàn)診斷的快速性。人工智能法的基本思想是:不完全依靠檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行診斷，而是運(yùn)用專(zhuān)家系統(tǒng)的綜合運(yùn)算、邏輯推理進(jìn)行判斷，這樣可以簡(jiǎn)化檢測(cè)的硬件電路，并使診斷更加可靠。

       國(guó)內(nèi)外使用的故障診斷方法還有:故障字典法、影響矩陣法、故障樹(shù)法、模式識(shí)別法、模糊集合法等。

2診斷方案的確定

      本方案是對(duì)超高壓水射流切割機(jī)電氣系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢測(cè)和診斷，因?yàn)樗淞髑懈顧C(jī)的操作完全由電氣系統(tǒng)控制;若電氣系統(tǒng)出故障，其工作肯定不正常。電氣系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出所需的一系列脈沖，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)高壓噴嘴運(yùn)動(dòng)完成特定加工程序。單片機(jī)控制系統(tǒng)全部由數(shù)字集成電路組成，可靠性高，在研制過(guò)程中證明，只要在正常的使用條件下，這部分不易出故障。而驅(qū)動(dòng)電路是大功率三極管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路，工作電壓高、電流大，而且步進(jìn)電機(jī)繞組是感J陛負(fù)載，在電流周期性通斷的情況下其負(fù)載效應(yīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路影響很大，使大功率三極管極易擊穿或開(kāi)路，驅(qū)動(dòng)電路不能輸出所需的脈沖電流，因而步進(jìn)電機(jī)無(wú)法正常進(jìn)行。所以水射流切割機(jī)故障自診斷最終落實(shí)到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路上，即以驅(qū)動(dòng)電路為診斷對(duì)象。

 故障診斷的要求是:檢測(cè)各驅(qū)動(dòng)單元的輸入信號(hào)(即切割機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)接口電路輸出的周期性方波控制信號(hào)，共13路)是否正常，以及驅(qū)動(dòng)單元各開(kāi)關(guān)三極管(共34只)是否工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，若是處于短路/開(kāi)路狀態(tài)，則認(rèn)為發(fā)生了故障，進(jìn)行故障報(bào)警并顯示故障部位(哪臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的第幾號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的第幾個(gè)測(cè)試點(diǎn))和故障種類(lèi)(短路或開(kāi)路)，同時(shí)作出故障處理決策，即決定是進(jìn)行自動(dòng)糾錯(cuò)還是切斷動(dòng)電路的供電電源。

       用于水切割機(jī)故障自診斷的專(zhuān)家診斷系統(tǒng)的樣機(jī)對(duì)五相及三相電路的診斷和自檢，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的模擬故障實(shí)驗(yàn)，證明結(jié)果正確，系統(tǒng)運(yùn)行正常，全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。