[发明专利]一种自动供输弹装置故障诊断方法

权利要求书

1.一种自动供输弹装置故障诊断方法，其特征是：

(1)在大口径火炮自动供输弹装置上布置测点，根据自动供输弹运动循环图提供的驱动方式，选取供弹电机和液压油源电机的驱动电流为测点；根据自动供输弹运动循环图所提供的各机构高速启停动作节点，选取弹药协调臂摆动轴心位置作为角运动参数的测点；

(2)用便携式信号采集仪同时采集记录旋转式弹仓、协调臂、翻转机构和输弹机构的各角位移和角速度信号以及各个驱动电机的负载电流变化信号；

(3)对所采集记录的角运动信号和电流变化信号先做基线漂移修正、野点剔除的信号数据修复工作；信号数据处理部分设置数据存储显示、数据处理、特征提取和比较分析功能，分别对各路角运动参数和电流参数进行信号处理；数据处理部分采用中值滤波、FIR滤波、平滑处理、峰值提取和谷值提取共五种方法分别对数据做处理，在此基础上再完成特征提取；特征提取过程是将信号中周期性存在的启动时刻、启动时的幅值、终止时刻、终止时幅值、一个周期内的峰值出现时间、峰值幅值和平均值提取出来，并以文件保存，为后续故障诊断提供依据；

(4)对所采集的加速度冲击信号和电流冲击信号做时域分析，做出幅值概率密度和概率分布曲线，并对信号做自相关和互相关分析，在各种时域曲线中提取各次冲击作用的周期长度、峰值的大小、衰减率和品质因子等特征参量；利用模拟实验提取的时域信号峰值和时刻、各冲击能量和熵的变化与分布，再通过自动供输弹装置运动循环图的各个转换时刻特征，共同构成自动供输弹装置主要构件状态识别的专家规则，该规则是自动供输弹装置能量损耗和熵变化数值与故障程度统计分析的结果，可以进行故障识别、定位、定量与预测；

(5)对冲击响应信号做短时程时频特征提取与小样本信号分析，进行基于小波包的能量谱分析，给出频域中的各个峰值与频率，给出各频段能量和熵。

2.如权利要求1所述的自动供输弹装置故障诊断方法，其特征是信号采集仪采用美国National Instruments公司的数据采集模块NI-USB-6216组成数据采集装置。

3.如权利要求1所述的自动供输弹装置故障诊断方法，其特征是小波包分析时对信号进行四层小波包分解，分十六个频段，利用小波包的分解和重构算法，分别分析各频段的能量谱及各段能量所占的比例；将能量值突出的频段作为特征频段，针对正常、电机卡滞、翻转不到位、翻转速度不稳定、初始状态位置不准确等不同工况的特征作为神经网络的输入进行BP神经网络训练；利用经过粒子群优化的、能对典型故障进行分类的三层BP神经网络对自动供输弹装置的工作状态进行在线故障诊断。