博士生孔祥地在深水防喷器液压控制系统故障诊断领域取得新进展

作者:孔祥地发布人:毛剑审核:殷晓康发布时间:2024-01-29浏览次数:65

近日,我院机械工程专业博士研究生孔祥地在深水防喷器液压控制系统故障诊断领域取得新进展,相关研究成果《三模型驱动的复杂液压控制系统故障诊断方法——以深水防喷器系统为例》(Three-model-driven fault diagnosis method for complex hydraulic control system: subsea blowout preventer system as a case study)发表在国际知名期刊Expert Systems with Applications,影响因子为8.5,论文第一作者为博士研究生孔祥地,通讯作者为蔡宝平教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、工信部高技术船舶科研项目专题、山东省杰出青年基金以及“泰山学者”青年专家计划的联合资助。


所提出的故障诊断方法框架

液压控制系统以其出色的负载适应性、优异的稳定性和可靠性被广泛应用于海洋油气装备的控制中。液压系统具有工作的密闭性和信号能量传递的延滞性,导致其诊断面临故障隐蔽性强、传感器延迟大、非线性特征显著等难题。因此,复杂液压控制系统的诊断是当前研究中面临的一个重要问题。

深水防喷器液压控制系统能量流模型

为解决以上问题,针对复杂液压控制系统,研究团队提出了一种三模型联合驱动的故障诊断方法。提出并建立了能量流、流体流和信息流三种液压控制系统模型,从不同角度解释了系统的工作过程和故障的演变规律,建立了三模型联合驱动的故障诊断贝叶斯网络模型。以深水防喷器容错式液压控制系统为例,通过实验对所提出的方法进行了验证,结果表明,所提出的模型为液压控制系统故障的诊断提供了新的依据,所提出的三模型联合驱动的故障诊断方法诊断准确率为95.676%,在先导蓄能器加压过程、工作蓄能器加压过程、蓝/黄盒控制单元切换等过程的故障诊断准确率分别为95.80%93.00%96.86%,可以实现对系统不同过程场景下故障的高精度诊断。


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