基于广义似然比检验的磁悬浮轴承位移传感器故障诊断方法
2020-08-04董家伟王宁经
数字制造科学 2020年2期
程 鑫,吴 惠,董家伟,王宁经
(1.武汉理工大学 机电工程学院,湖北 武汉 430070;2.湖北省磁悬浮轴承工程技术研究中心,湖北 武汉 430070)
磁悬浮轴承是利用磁场力支承转子,具备无机械接触、高转速、无需润滑、寿命长等显著优点[1-2],主要由电磁执行器、控制器、转子系统以及传感器构成[3]。其中位移传感器是磁悬浮轴承系统的重要组成之一,其通过实时测量转子的位置,以构建闭环系统来提供期望电磁力,维持转子系统稳定。
磁悬浮轴承中常采用电涡流传感器,但其工作时需靠近转子,工作环境较恶劣,易出现故障。冗余传感器技术采用多个传感器同时工作,当某个传感器出现故障,依赖其冗余布局,控制器会舍弃故障器件,利用余下的传感器构建新的测量模型继续维持位置控制闭环工作,可切实有效地提高磁悬浮轴承的可靠性[4-5],但需要设计有效的诊断机制,准确定位故障传感器。
信任度矩阵分析与小波信号分析是两种常见的传感器故障诊断方法。其中,信任度矩阵是对n(n>2)个传感器输出值进行相互比较,检验彼此的支持度,从而排除故障信号[6];而小波信号分析将传感器时间信号映射到时间—尺度片面上,检验信号的极大值点,从而判断信号是否出现故障[7]。但以上方法皆通过设定阈值来检验是否出现故障,对于输入量频繁变换的系统故障诊断效果不佳,当超出阈值时,无法判断是否是由于信号频繁变换而引起的还是由于故障引起的。
广义似……
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