[發明專利]一種復雜自動供輸彈系統的早期故障診斷方法

有效

• 申請號: 201610593978.2
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN106247848B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 潘宏俠;許昕;潘銘志;李宗賢;田園;張玉學
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: F41A31/00
• 分類號: F41A31/00;G05B23/02
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙)14109
• 代理人: 趙宏偉

1.一種復雜自動供輸彈系統的早期故障診斷方法，其特征在于：按照以下步驟進行操作，

a、首先分析火炮自動供輸彈系統的軟件程序控制流程、動力驅動裝置、機械執行機構的結構形式，分析完整的供輸彈系統運行機理；分析供輸彈機構可能產生卡滯停射的主要部位和故障機理，分析供輸彈機構運行的循環規律；

b、在自動供輸彈系統的機械執行機構上布置沖擊振動傳感器，測點要求盡量靠近交接彈藥位置、主要機構撞擊點和重摩擦部位；再從動力驅動裝置上采集驅動參數信號，然后采用嵌入集成式多通道數據采集分析系統同步采集沖擊振動信號和驅動參數信號并記錄；

c、通過自動供輸彈控制系統的CAN總線接口輸出控制流程信息，包括機構到位的開關量、表征機構運動的電參量、控制指令信息，并將其采集到嵌入集成式多通道數據采集分析系統；

d、利用嵌入集成式多通道數據采集分析系統中嵌入的含有信號濾波、小波時頻分析、獨立分量分析和相關性分析算法的多功能信號處理軟件，先對沖擊振動響應信號和驅動參數信號進行篩選和預處理，消除基線漂移和剔除個別過載的異常點信號，再對采集的來自控制系統的開關、指令和狀態數據進行時標統一和規范化處理；

e、采用廣義形態學分量分析降噪方法和主成分分析框架內的多元統計，先將含噪故障信號擴展到多維虛擬空間，再通過調整模型的參數進一步擴展廣義形態分量分析，比較產生殘差的概率密度，利用Kullback-Leibler散度的高靈敏性確定不可預知的微弱早期故障信息，在噪聲環境中檢測出初期故障的性能差異，實現信號的盲源分離，達到降噪目的；

f、先用控制系統中的射擊擊發時刻值確定待分析信號的時間起點，給出部分時域特征值，包括各峰值、對應時刻、各個時間間隔和均方根值；再對信號做時頻分析，獲得時頻域的分布譜圖，提取頻域和時頻域特征值，包括各峰值、對應頻率和不同頻率區間的分布特性參數；對比分析各射擊工況的對應特征數據，進行統計學分類分析；

g、在確定供輸彈系統出現故障的情況下，采用多源信息融合方法尋找故障發生位置；根據特征參量的變化規律和變異程度采用相對熵和能譜技術確定供輸彈系統的故障嚴重程度。

2.根據權利要求1所述的一種復雜自動供輸彈系統的早期故障診斷方法，其特征在于：所述步驟b中的沖擊振動傳感器選用ICP型，信號的有效頻率范圍不低于10kHz。