[發明專利]在線預警和離線診斷的“預測-驗證-反饋-優化”閉環系統

有效

• 申請號: 202010330674.3
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111487950B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 曹軍義;雷亞國;喬煜庭;劉歡;黃國輝
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種在線預警和離線診斷的“預測-驗證-反饋-優化”閉環系統，其特征在于：包括在線預警閉環系統和離線診斷閉環系統；在線預警閉環系統包括在線預測、在線驗證、在線反饋、在線優化四個環節，在線預測環節實現故障類型預測，在線驗證環節判別在線預測是否正確，在線反饋環節將故障信息反饋至故障預警系統，在線優化環節對在線誤差自檢算法進行優化，完善故障案例庫；離線診斷閉環系統包括離線預測、離線驗證、離線反饋、離線優化四個環節，離線預測環節通過數模聯動算法建立精度退化模型，實現某一時間節點機器人健康狀況離線預測，離線驗證環節驗證離線預測準確性，離線反饋環節將離線預測參數反饋至精度退化模型，離線優化環節分析參數影響以及精度退化模型演變規律，對數模聯動算法進行改進以及參數優化；

所述的在線預警閉環系統的故障預警系統搭載在邊緣端服務器上，故障預警系統包括在線誤差自檢算法和故障案例庫和報警模塊；在線誤差自檢算法提取故障信息，故障案例庫提供不同故障的特征信息，報警模塊對故障進行報警；

所述的在線預警閉環系統中在線優化環節是指根據故障信息對在線誤差自檢算法進行優化，改進算法；若出現新型故障，則將故障信息錄入故障案例庫，提高系統的報警正確率；

所述的在線預警閉環系統中在線預測環節包括故障預警系統對誤差自檢算法提取的故障信息與故障案例庫進行對比，對故障類型進行識別，同時利用報警模塊進行報警；

所述的在線預警閉環系統中在線驗證環節包括將在線預測的故障類型與實際故障類型進行對比，判別在線預測結果，若在線預測結果準確，則繼續對機器人運行狀態進行監測，收集故障信息；若在線預測結果錯誤，則繼續進行在線反饋及在線優化環節；

所述的在線預警閉環系統中在線反饋環節是指將在線誤差自檢算法提取的故障信息反饋至故障預警系統；

所述的離線診斷閉環系統中離線預測環節包括根據工業機器人歷史工作狀況，利用數模聯動算法建立工業機器人精度退化模型，歷史工作狀況包括工作時間、工作載荷參數，通過精度退化模型計算工業機器人在某一時間節點的運行特征參數，從而對工業機器人健康狀態進行離線預測；

所述的離線診斷閉環系統中離線驗證環節包括將精度退化模型計算出工業機器人在某一時間節點的運行特征參數與工業機器人運行至該時間節點實際特征參數進行對比，判別結果包括離線預測結果準確和離線預測結果有偏差；若離線預測結果準確，則繼續利用精度退化模型對工業機器人健康狀態進行預測；若離線預測結果有偏差，則實施離線反饋及離線優化環節；

所述的離線診斷閉環系統中離線反饋環節是指將數模聯動算法預測的運行特征參數反饋至精度退化模型；

所述的離線診斷閉環系統中離線優化環節包括分析參數影響以及模型演變規律，對數模聯動算法進行改進以及參數優化，提高精度退化模型對工業機器人健康狀態預測的準確率。