特种车辆油气弹簧漏气故障的识别与预测.pdf

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1、第３７卷第１１期仪器仪表学报Ｖｏｌ３７Ｎｏ１１２０１６年１１月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＮｏｖ．２０１６特种车辆油气弹簧漏气故障的识别与预测１１１１２杨诚，宋萍，刘雄军，彭文家，高晓东（１．北京理工大学仿生机器人与系统教育部重点实验室北京１０００８１；２．中国北方车辆研究所北京１０００７２）摘要：针对特种车辆实现基于状态的维修和自主保障需求，首次对特种车辆悬挂系统的核心部件油气弹簧进行了基于数据驱动方法的状态识别和故障预测研究。对油气弹簧的主要故障模式和机理进行了分析，针对发生频率最高的漏气故

2、障，提出了一种适用于不同工况下的基于相同位移下气压变化的特征提取方法。提出了一种基于支持向量分类机和回归机的故障识别和预测框架，采用该框架能适应实车应用环境的要求，无需增加额外传感器，只利用车辆现有的测试环境就能实现油气弹簧漏气故障的实时监测和预防性维护，与其他基于振动信号的方法相比更具有实用性。在试验室内进行了模拟状态退化试验，利用采集的数据验证了方法的可行性，可用于特种车辆油气悬架的在线状态监控和预测。关键词：特种车辆；油气弹簧；状态识别；故障预测＋中图分类号：ＴＰ２０６．３ＴＨ７０３．６文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４６０．９９Ｇａ

3、ｓｌｅａｋａｇｅｆａｕｌｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃｓｏｆｓｐｅｃｉａｌｖｅｈｉｃｌｅｈｙｄｒｏｐｎｅｕｍａｔｉｃｓｐｒｉｎｇ１１１１２ＹａｎｇＣｈｅｎｇ，ＳｏｎｇＰｉｎｇ，ＬｉｕＸｉｏｎｇｊｕｎ，ＰｅｎｇＷｅｎｊｉａ，ＧａｏＸｉａｏｄｏｎｇ（１．ＢｉｏｎｉｃＲｏｂｏｔａｎｄｔｈｅＳｙｓｔｅｍＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＮｏｒｔｈＶｅｈｉｃｌｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎ

4、ｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｆｃｏｎｄｉｔｉｏｎｂａｓｅｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｓｅｌｆｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｆｏｒｓｐｅｃｉａｌｖｅｈｉｃｌｅ，ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｄａｔａｄｒｉｖｅｎｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｆｉｒｓｔｌｙｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｈｅｈｙｄｒｏｐｎｅｕｍａｔｉｃｓｐｒｉｎｇｔｈａｔｉｓｔｈｅｃｏｒｅｅｌｅｍｅｎｔｏｆｓｐｅｃｉａｌｖｅｈｉｃｌｅｓｕｓｐｅ

5、ｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｍａｉｎｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｐｎｅｕｍａｔｉｃｓｐｒｉｎｇｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｇａｓｌｅａｋａｇｅｆａｕｌｔｏｃｃｕｒｒｉｎｇｍｏｓｔｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａｎｅｗｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈａｎｇｅｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｆａｕｌｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ

6、ａｎｄｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎＳＶＭａｎｄＳＶＲｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｉｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｒｅａｌｖｅｈｉｃｌｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｔｈｅｇａｓｌｅａｋａｇｅｆａｕｌｔｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｐｎｅｕｍａｔｉｃｓｐｒｉｎｇｏｎｌｙｕｓｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｅｓｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈｏｕｔ

7、ａｄｄｉｎｇｅｘｔｒａｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｈａｓｓｔｒｏｎｇｅｒｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ．Ｓｔａｔｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ｔｈｅｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｔｅｓｔｖｅｒｉｆｙｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｏｎｌｉｎｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏ

8、ｒｉｎｇｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｐｎｅｕｍａｔｉｃｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｉｎｓｐｅｃｉａｌｖｅｈｉｃｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｃｉａｌｖｅｈｉｃｌｅ；