[发明专利]一种冷轧液压AGC系统故障诊断策略设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及系统故障诊断技术领域，尤其涉及一种轧机液压AGC系统的故障诊断策略优化技术。

背景技术

液压AGC系统就是借助于轧机的液压系统，通过液压伺服阀调节液压缸的油量和压力来控制轧辊位置，从而对带钢进行厚度自动控制的系统。值得关注的是，液压AGC系统存在多种频发故障，如伺服值增益变化，油混空气，负载阻尼变化，管道泄漏等传感器故障。在液压AGC系统产生故障时,需要对整个系统进行故障排查，这种检测方式效率低，维护成本高。

发明内容

本发明的实施例提供一种轧机液压AGC系统的故障诊断策略优化技术，能够提高轧机液压系统的故障检测和隔离效率，降低故障排除和维护成本。

S1、轧机系统建模，数学等效液压AGC系统的液压缸、伺服阀、轧辊辊系、控制器、入口侧测厚仪、背压回油管道和位移传感器，得到与所述液压AGC系统等效的数学模型，通过所述数学模型模拟故障，根据所述故障选取测试点，依据所述测试点建立所述液压AGC系统的多信号模型和故障依赖矩阵；

S2、测试点分析，计算所述测试点间的欧氏距离，通过所述欧氏距离对所述测试点进行冗余度分析并删除冗余测试点，得到简化多信号模型依赖矩阵；

S3、诊断策略设计，所述简化多信号模型依赖矩阵加载能够一步回溯的信息熵算法，生成所述液压AGC系统的诊断策略。

进一步的，所述故障包括：f₁-伺服阀增益故障(参数K_sv异常变化)；f₂-油液中混入空气(参数E₀异常变化)；f₃-负载阻尼变化(参数B_p异常变化)；f₄- 泄漏故障(参数K_c异常变化)；f₅-位移传感器故障(参数K_s异常变化)；f₆-入口侧测厚仪故障(参数K₁异常变化)；f₇-出口侧测厚仪故障(参数K₂异常变化)。

进一步的，所述测试点包括：t₁-伺服放大器输入电压、t₂-伺服阀的空载流量、t₃-轧制力、t₄-液压缸位移、t₅-出口厚度、t₆-位移传感器输出、t₇-入口侧测厚仪输出、t₈-出口侧测厚仪输出。

进一步的，在所述S1中，建立所述故障依赖矩阵包括：

测算所述测试点的欧几里得距离，根据区间划分策略得到所述测试点的故障模式特征值，所述故障模式特征值构成所述故障依赖矩阵。

进一步的，所述区间划分策略包括：

l＜1，所述故障模式特征值标定为0；

1≤l＜100，所述故障模式特征值标定为1；

100≤l＜1000，所述故障模式特征值标定为2；

l≥1000，所述故障模式特征值标定为3；

其中，l是所述测试点的欧几里得距离。

进一步的，在所述S2中，所述冗余度分析，包括：

计算待测测试点与其他所述测试点的欧氏距离，若所述待测测试点与其他所述测试点之间的欧式距离相同，则所述待测测试点为冗余测试点。

具体描述为：如果d(t₁,t_i)＝d(t₂,t_i)＝...＝d(t_j,t_i)＝...d(t_n,t_i)，或者(t_p,t_q)＝0(i≠j,p≠q)，那么t_i是冗余测试，或者t_p、t_q是冗余测试，d(t_j，t_i)表示测试t_j与测试t_i之间的欧氏距离，其中，i，p，q＝1,2,3…8。

进一步的，在S3中，所述诊断策略设计包括：

SS1、将故障状态集F设置为根节点，定义变量X，定义测试点集为变量t, 生成故障诊断树；

SS2、对X分别施加可选测试，测试t_j将故障状态集X划分为

其中，0≤a≤3,j＝1,2,3…8，i＝1,2,3…7；