基于模糊Petri网的混凝土泵液压系统故障诊断

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1、EQUIPMENTMANAGEMENTANDMAINTENANCE文章编号：1000—033X(2015)05—0087—05基于模糊Petri网的混凝土泵液压系统故障诊断张超，晁鹏军，张接信(1．长安大学工程机械学院，陕西西安710064；2．天津一汽丰田汽车有限公司，天津300457)摘要：为了研究混凝土泵泵送液压系统故障发生的原因，以混凝土泵泵送液压系统作为研究对象，通过分析该系统的故障形式及其产生原因，提出了基于模糊Petri网的对混凝土泵泵送液压系统的故障诊断方法，建立了相应的模糊Petri网故障诊断推理模型，以混凝土泵泵送液压系统功能故障为诊断实例，结合AMESim液压

2、仿真曲线，验证了该方法应用于诊断工程机械液压系统故障的准确性与有效性。关键词：Petri网；故障诊断；液压系统；混凝土泵中图分类号：U415．5文献标志码：BFaultDiagnosisofHydraulicSystemofConcretePumpBasedonFuzzyPetriNetworkZHANGChao，CHAOPeng—jun，ZHANGJie—xin(1．SchoolofConstructionMachinery，Chang’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，China；2．TianjinFAWTOYOTAMotorCo．Ltd．，Ti

3、anjin300457，China)Abstract：Thepumpinghydraulicsystemofconcretepumpwastakenasanobjecttostudythefailureofthesystem．DiagnosismethodbasedonfuzzyPetrinetworkwasproposedintermsoftheanalysisoffailuremodesandcauses，andrelateddiagnosticreasoningmodelwasbuilt．Bytakingfunctionalfailureasanexampleandcombi

4、ningwithsimulationcurveproducedbyAMESim，theaccuracyandeffctivenessofthediagnosismethodbasedonfuzzyPetrinetworkwasverified．Keywords：Petrinetwork；faultdiagnosis；hydraulicsystem；concretepump中的理论，将模糊数学中的方法与Petri网相互融O引吾合，提出基于模糊Petri网的故障诊断方法。该方Petri网是由德国科学家CarlAdamPetri于法既能充分考虑到系统故障的发生概率、发生程度1962年提出

5、的，是一种有严格数学定义并用网状图和发生部位的模糊性，又极好地利用了Petri网推形表示系统模型的方法，它不仅能描述系统的结构，理问题严密、表达能力强的优点，是对大型复杂系统又能模拟系统的运行l1]。由于Petri网具有异步、的可靠性与安全性进行分析推理的有效工具。近年并发的特性，故常用于描述系统的动态行为，目前已来，模糊Petri网在故障诊断领域中的应用研究取广泛应用于计算机科学、网络通讯、自动控制、柔性得了很大的进展，文献EaJ把模糊Petri网模型应用制造系统(FMS)等领域]。在实际的复杂系统里，于电梯故障诊断中，实现了电梯故障诊断专家系统影响因素往往复杂多变，使得故障诊断

6、过程更加复中知识表示和推理过程模型的集成和统一。文献杂艰难，具有很强的模糊性和不确定性，而Petri网[4]把模糊Petri网应用于飞机电力启动系统故障只能处理精确知识，对此类带有不确定性、模糊知识诊断中，讨论了其故障诊断的模糊Petri网模型。的问题无法进行准确的分析。为此，引入模糊数学然而，目前模糊Petri网在工程机械液压系统故障诊收稿日期：2014～11一O9基金项目：江苏省博士后科研资助计划项目(1302182C)87EQUIPMENTMANAGEMENTANfDMAINTENANCE断的应用研究还很少，为此，本文试图将模糊Petri网图1所示。应用到工程机械液压系统故障

7、诊断中。混凝土泵车技术含量高且价格昂贵，其故障诊断技术的研究对于促进基础设施建设、加快国民经济发展具有重要意义。及时地进行混凝土泵的泵送液压系统故障诊断和维护工作，不仅可以大大减少系统的故障发生率，节约运行成本，还可以提高设备的运转效率、可靠性和安全性。(a)规则类型1的模糊Pe网表示(b)规则类型2的模糊Petri网表示1基于模糊Petri网模型的知识描述1．1模糊Petri网的定义通用的模糊Petri网定义为一个8元组FPN一(P，T，D，I，0，厂，a，)式中：