智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用

摘 要 随着现代科学技术的发展，在各类工程以及机械中所使用的液压控制系统也越来越复杂，复杂的液压控制系统在应用中表现出高性能，但是故障种类也逐渐增多，故障的诊断也成为难点，这也促使着传统的诊断技术方法逐渐向现代智能化故障诊断方法发展。笔者对智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用进行了探讨，对各种诊断方法进行了理论和应用相结合的介绍分析，并结合智能信息技术在复杂液压控制系统诊断中的应用提出了该技术在今后发展时需要把握的方向，旨在通过本文的研究，为智能信息技术在该领域的应用以及自身的技术发展方面提供有益的指导，促进技术的升级和提升应用效果。

关键词 智能信息技术；液压控制系统；故障诊断

0 引言

现代液压设备的精密性越来越强，组成控制系统的装置配件以及系统的回路等都越来越复杂，在控制系统运行中，各装置元件的运转一般无法直接从外部观察诊断是否存在故障，或者对于已经发生故障的液压控制系统也无法从外部观察和检查中诊断出故障，那么诊断复杂液压控制系统的故障就必须通过现代智能信息技术的应用，智能信息技术的应用能够准确、快速的诊断出故障，具有技术上的先进性，因此加强对智能信息技术在复杂液压控制系统诊断应用中的认识也是十分必要的。

1 智能信息技术与复杂液压控制系统故障诊断概况

1.1智能信息技术

智能信息技术也叫人工智能信息技术，在复杂液压控制系统诊断中应用的智能信息技术包含计算机技术、传感技术等先进技术， 对复杂液压控制系统能够实现网络式的智能诊断。尤其是计算机技术、传感技术在近年来获得快速的发展，也促进了智能信息技术的进步，在复杂液压控制系统故障诊断中的应用取得了显著的效果，同时也形成了与复杂液压控制系统相结合的故障诊断新方法，例如神经网络技术、信息融合技术原理等。总的来说智能信息技术就是用现代信息处理技术和智能控制理论对系统运行进行检测、分析和故障诊断的过程。

液压控制系统的改进也形成了技术上的复杂性，包括液压元件的精密性以及对运行条件和运行环境的要求也复杂化，而运行中各种因素的影响也使得复杂液压控制系统的故障时有发生，各类故障呈现出多样化的趋势，应用传统的故障诊断技术难以进行识别和处理。无论是专家对系统的故障诊断还是使用专门的仪器进行故障诊断，都存在着一定的局限性，因此应用现代智能信息技术是复杂液压控制系统故障诊断的最新出路。

当前所指的复杂液压控制系统主要就是指电液控制系统，该系统的故障诊断过程是研究诊断技术应用的基础，理论上电液控制系统的故障诊断包括三个步骤：一是对电液控制系统运行中的特征信号进行检测，识别存在异样的信号进行故障分析判断；二是根据异样信号结合系统运行的其他信息进行综合分析，锁定故障源；三是根据锁定的故障源进行故障的处理。

2 智能信息技术在复杂液压控制系统故障诊断中的应用方法

上文提到复杂液压控制系统实际上指的就是电液压控制系统，电液压控制系统的复杂性相应的表现为智能化水平提高，从这一点来说也需要应用智能故障诊断技术的应用。本文所论述的智能信息技术是各种智能技术方法的综合应用，以下笔者结合实践应用对其中几项重要的应用方法进行介绍。

2.1专家系统智能诊断方法

专家系统智能诊断方法实际上是利用专家的知识信息进行故障诊断的一种方法，该方法的应用在实践中通常有两种形式，一种是狭义上的专家系统智能诊断，另一种是基于膜识别的专家系统智能诊断方法，是一种对电液压控制系统静态的故障诊断方法。实践中应用较多的是狭义上的专家系统智能诊断方法，此种方法是依靠专家所具有的专业知识对电液压控制系统的运行进行故障诊断，该智能诊断需要以专家只是作为数据库，经过系统所构建的推理机制和决策机制实现对故障的分析和判断，相比专家人工故障诊断具有快速高效的特点，但是也存在着一些不足，包括在专家知识库方面知识的获得存在限制，推理机制中也只能应用简单的成熟的推理方法，因此实践中对此种方法的应用还是十分有限的。

2.2故障树为基础的故障诊断方法

故障树为基础的故障诊断方法利用的是图形演绎方法，将复杂液压控制系统中的故障与可能引起该故障的原因以图形的方式展现，有利于直观的观察系统的故障可能性，因为从因果关系判断故障是最具可靠性的。同时这一图形展现只是作为基础，故障诊断以此为基础进行更加精确的分析测算，一定能够得出准确的故障定位。

2.3人工神经网络故障诊断方法

人工神经网络以其诸多的优势在很多技术领域都有应用，经过实践应用表现出现出显著的适应性、容错性等实用特征，因此也被引入到复杂液压控制系统诊断中，尤其是在系统出现多故障、过程中不同环节点、突发性以及复杂性的故障诊断中表现突出。人工神经网络中的多层感知器BP算法，能够在复杂液压控制系统的故障诊断中通过在线检测的方法计算出信号和数据，对于故障识别判断具有重要的作用。

2.4信息融合技术故障诊断方法

复杂液压控制系统本身就存在着技术系统的复杂性特点，加之设备运行环境存在较大的差异，因此在进行故障诊断时往往存在较大的难度，因为作为诊断依据的许多信息数据都是不确定的。例如设备运行准则中条件的不确定、运行过程中发生的不确定事件、某些运行准则本身的有效性的不确定、推理时间的不确定以及一些数据上的不确定等等，都会影响到故障诊断。针对不确定因素采用信息融合技术原理将多项信息进行综合应用分析，能够处理以上所列举的各种不确定因素，因此该方法具有其独特的优势。

信息融合技术在诊断复杂液压控制系统故障的方法中利用的最主要的就是多传感器，多传感器能够从复杂液压控制系统中的各装置元件中获取设备运行的信号并对其特征进行筛选分析，通过一次性的过程就能够对故障进行评估诊断，具有高效性。

3 复杂液压控制系统故障诊断应用中智能信息技术的发展

智能信息技术是复杂液压控制系统故障诊断中的重点技术，对该技术的应用要以技术发展为基础不断扩大和深入应用。笔者认为在智能信息技术要从以下几个方面促进发展：

第一，继续研究对整个复杂液压控制系统的故障诊断技术方法，将对单一设备元件的故障诊断分析方法进行整合，形成整体性的智能信息技术应用到复杂液压控制系统故障诊断中；

第二，对智能信息技术中的传感器进行不断的研究和改进，在以上所述的智能信息技术应用方法中，无论是专家系统、人工神经网络方法、信息融合技术等都要依靠传感器的应用，因此有必要对传感器进行进一步的研究改进，以提高故障诊断的准确性和高效性；

第三，探索网络化诊断方法以及远程诊断方法的应用，计算机技术的应用是一种先驱，网路技术的应用更具有智能化的价值，笔者认为在网络化的应用下能够实现多专家和多系统的共同应用，对于提高故障诊断的效率和效用都是具有至关重要的意义的。

第四，对复杂液压控制系统的故障诊断还要积极的开发应用软件，加强对软件技术开发的研究，争取开发出一套适用于多种类系统的软件，降改变故障诊断当前高成本的现状。

4 结论

科学在发展，技术在进步，液压控制系统本身还在不断的发展，对于系统的故障诊断技术也应当引起高度的重视，只有科学、准确、高效的查明故障并进行处理，才能保障系统的顺利进行，才能保证生产。本文所分析的智能信息技术在复杂液压控制系统故障诊断中的应用是先进技术的代表，但同时也都存在一定的局限性，今后还要通过技术改进和新技术研究来提高故障诊断的水平。

参考文献

[2]石红雁，许纯新，瞿爱琴.液压系统故障诊断的高阶统计量-模糊神经网络法[J].农业机械学报，2003（5）：72.