[发明专利]致动器诊断和预测

权利要求书

1.一种电机致动器系统，包括：

电机，配置为驱动螺杆轴和螺母组件围绕轴线相对旋转；

推力杆，耦接至所述螺母组件，所述推力杆配置为响应于所述相对旋转而沿所述轴线进行往复运动；

一个或多个传感器，配置为采集表征所述电机致动器的操作状况的传感器数据；

存储器，配置为存储模型数据，所述模型数据表示用于所述电机致动器系统的正常操作模式和故障模式的所述操作状况；

处理器，配置为基于对由所述传感器数据表征的所述操作状况相对于所述模型数据的分析来生成状态指示符；以及

界面，配置为将所述状态指示符传送到被配置为用于操作所述电机致动器的控制装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器中的至少一个被配置为采集表征所述电机致动器的部件温度的传感器数据，所述状态指示符表示与所述正常操作模式中的至少一个相关的部件温度，并且基于与所述故障模式中的至少一个相关的温度来交替地预测部件故障。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器中的至少一个被配置为采集表征输送到所述电机的电机电流的传感器数据，并且所述处理器被配置为估算以下项中的一个或多个：

所述推力杆的基于所述电机电流的循环计数的行进距离；

由所述致动器系统基于所述电机电流的幅值产生的转矩或推力；以及

所述推力杆的基于所述电机电流的频率的速度。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述状态指示符基于与所述正常操作模式中的至少一个相关的所述电机电流来表示所述致动器系统上的压力，并且基于与所述故障模式中的至少一个相关的所述电机电流交替地预测部件故障。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器中的至少一个被配置为采集表征所述推力杆的位置的传感器数据，并且所述处理器被配置为确定以下项中的一个或多个：

所述推力杆的基于所述位置的行进距离；

由所述致动器系统做的基于所述行进距离和所述电机电流的功；以及

所述推力杆的基于所述位置以及对应的定时数据的速度或加速度。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述状态指示符基于所述行进距离、所做的功、所述速度和所述加速度中的至少一个来表示所述电机致动器的部件上的磨损。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器中的至少一个被配置为采集表征所述电机致动器的部件的机械振动的传感器数据，所述状态指示符基于所述机械振动的与所述正常操作模式中的至少一个相关的频率或振幅来表示部件的磨损，并且基于所述机械振动的与所述故障模式中的至少一个相关的频率或振幅中的变化来交替地预测机械部件的故障。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述传感器中的至少一个包括声学传感器，所述声学传感器被配置为采集表征所述机械振动的音频信号。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器和所述存储器与所述电机致动器系统集成在一起，并且所述存储器被配置为存储所述电机致动器系统的操作的记录，所述记录包括：

所述电机致动器在各种电机电流电平和温度下操作的时间段的直方图数据；以及

由所述传感器采集的具有用于确定所述状态指示符的相关联的定时数据和信息的所述传感器数据的至少一部分；

其中，所述状态指示符表示所述电机致动器系统的估算剩余使用寿命并且交替地预测所述电机致动器系统的故障事件。