基于模糊理论的数控机床液压系统故障树分析

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1、改装与维修R洲ngandMainfenance基于模糊理论的数控机床液压系统故障树分析米金华李彦锋李海庆黄洪钟(电子科技大学机械电子工程学院，四川成都611731)摘要：以某数控机床液压系统为研究对象，针对其故障发生概率具有模糊性和不确定性的特点，将模糊理论引入故障树分析中，采用三角型模糊数来描述底事件发生概率。通过分析该系统故障发生的机理，建立了该系统的模糊故障树，在定性分析的基础上进行定量计算，得到了基本事件的模糊重要度这项可靠性指标，为系统的可靠性评估、故障诊断以及维修决策提供了理论依据。关键词：模糊故障树模糊数液压系统中图分类号：TH137；TBll4

2、．3文献标识码：AFaulttreeanalysisforCNChydraulicsystembased013fuzzytheoryMIJinhua，LIYanfeng，LIHaiqing，HUANGHongzhong(SchoolofMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，CHN)Abstract：Inthispaper，fuzzytheoryisintroducedintothefaulttreeanalysisforma

3、chinehydraulicsystemstocharacterizethefuzzinessanduncertaintyofoceurreneeprobability．ThetriangularfuzzynumbersareU-tilizedtoqualifytheprobabilityofbasicevents．Thefuzzyfaulttreecanbeconstructedaccordingtofail-uremodesofsystems．Inaddition，quantitativecomputingcanbeperformedbasedonqual

4、itativeanaly—sissubsequently．Fuzzyimportancemeasureofeachbasiceventcanbefurthercomputedwllichcanpro—videatheoreticalbasisforsystemreliabilityassessment，faultdiagnosisandmaintenance．Keywords：FuzzyFaultTree；FuzzyNumber；HydraulicSystem大型、复杂系统存在大量的模糊不确定性问题。FTA方法是一种对复杂系统的可靠性和安全性进行分传统故障树分

5、析(FTA)方法对系统进行可靠性分析析及风险评估的有效方法。传统的故障树分析方法建时，通常认为部件只有正常工作和故障两种状态。但立在布尔代数和概率论基础之上，因其成功地解决了液压系统是机、电、液耦合的复杂非线性系统，故障隐随机不确定性问题，故得到了广泛的应用‘。。蔽性强、因果关系复杂、机理多样，难以精确判断故障2模糊故障树分析方法原因以及故障程度。因此，对于这种不能完全用“正常工作”和“故障”两种状态来简单描述的系统，在对模糊故障树分析(FuzzyFaultTreeAnalysis，FF—其进行故障树分析时就有必要引入模糊理论的方法，TA)的开创性研究始于Ta

6、naka等学者，他们考虑到用模糊概率来描述零部件故障(底事件发生)以及系故障树分析中的底事件和顶事件发生概率的不确定性统故障的概率(顶事件发生)。问题，采用模糊概率代替传统可靠性分析中精确的概率值。FFTA既可降低获取事件发生概率精确值的难1故障树分析方法度，又能结合工程技术人员的实践经验乖fIY-~J断来构造故障树分析法是在研究系统失效与引起失效的各模糊数的隶属函数。其基本思想是根据模糊数学中的种直接和间接原因关系的基础上，建立这些事件直接扩张原理，将系统中每个零部件发生故障(底事件)的逻辑关系，确定系统故障原因的各种可能组合(最的模糊概率以梯形模糊数来描述

7、，模糊数的运算(乘小割集)，从而估计顶事件发生概率和底事件重要度。积运算)采用近似计算，然后在传统重要度的基础上$国家科技重大专项项目(H04010801W081093)：，‘ul。qR硎_ngandnfenance改装与维修定义一个函数来刻划每一底事件对顶事件发生的贡模糊数来描述底事件发生的概率，同时用模糊门献，从而确定底事件的模糊重要程度。FFFA方法能算子代替传统的逻辑门算子，从而得到顶事件发生的较为准确地描述故障事件的概率，也在一定程度上允概率模糊数，。许描述误差，因此该方法具有较大的灵活性和适应当用三角型模糊数表示底事件发生概率时，即底性]。Sing

8、er对模糊故障树分析方法作了进一步研事