【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于声压信息处理的供输弹系统故障诊断方法,属于供输弹系统故障诊断
技术介绍
中大口径火炮供输弹系统是火炮武器系统的核心,其复杂的机械机构、高速的运动形式、精准的控制流程以及恶劣的工作环境,成为影响火炮武器系统作战效能发挥的主要因素。供输弹系统的运行可靠性直接关系着坦克、自行火炮等装备的射速、火力、生存能力、机动性和战机把握,部队实弹演练和实战中不时出现的卡壳反映出供输弹系统连续动作的不协调问题,长期困扰着军方和承研单位,需要高度重视并加以解决。样机试验和实弹射击过程中,火炮供输弹系统常见的故障主要有:①供输弹机构高速运动撞击后产生振动导致交接弹过程不可靠;②残余振动导致机构不能快速反应与连续动作;③构件磨损卡滞或阻尼过大引起连续射击周期加大,与控制流程不协调。解决在研和现役供输弹系统故障导致系统失效的关键是需要进行供输弹系统早期故障诊断。如果在供输弹系统早期故障出现阶段,即故障萌芽即将出现、刚刚出现或者故障程度尚轻微时,能及时准确地予以辨识和预测,并据此指导保养和维修工作,就能及时采取措施,防止造成严重损失,提高供输弹系统运行的可靠性,延长其使用寿命。火炮供输弹系统在实际运行中具有以下特点:1)机构高速运动和撞击产生强烈的振动和噪声;2)机构构件磨损卡滞、运动不畅引起的声信息常被炮口冲击波等强大声响所掩盖;3)多机构同时动作,产生的声信号相互耦合叠加;4)机构动作故障特征表现不确定,有一定模糊性;5)检测冲击振动的传感器测点不易确定和布置,故障信息难于获取;6)供输弹系统的高可靠性要求不能布置较多传感器。这些特点使得常用的故障 ...
【技术保护点】
一种基于声压信息处理的供输弹系统故障诊断方法,其特征在于:按照以下步骤进行,a、分析供输弹机构产生噪声的部位、机理和循环规律,在供输弹系统上布置三只声压传感器;b、采用多通道数据采集分析系统同步采集声压信号,并将声压信号记录,转换为数字式的时间序列,然后采用多功能信号分析处理单元对声压信号进行预处理;d、以射击击发时刻为待分析声压信号的时间起点,给出时域特征值,该时域特征值包括各峰值、对应时刻、各个时间间隔和均方根值;再对信号做512点短时离散傅里叶变换STFT,获得等时间间隔的一系列STFT频域图;提取频域特征值,包括各峰值和对应频率;对比分析各射击工况的对应特征数据,进行统计学分类分析;e、采用三点相关定位法寻找故障发生位置,根据特征参量的变化规律和变异程度采用相对熵和能谱技术确定供输弹系统的故障严重程度。
【技术特征摘要】
1.一种基于声压信息处理的供输弹系统故障诊断方法,其特征在于:按照以下步骤进行,a、分析供输弹机构产生噪声的部位、机理和循环规律,在供输弹系统上布置三只声压传感器;b、采用多通道数据采集分析系统同步采集声压信号,并将声压信号记录,转换为数字式的时间序列,然后采用多功能信号分析处理单元对声压信号进行预处理;d、以射击击发时刻为待分析声压信号的时间起点,给出时域特征值,该时域特征值包括各峰值、对应时刻、各个时间间隔和均方根值;再对信号做512点短时离散傅里叶变换STFT,获得等时间间隔的一系列STFT频域图;提取频域特征值,包括各峰值和对应频率;对比分析各射击工况的对应特征数据,进行统计学分类分析;e、采用三点相关定位法寻找故障发生位置,根据特征参量的变化规律和变异程度采用相对熵和能谱技术确定供输弹系统的故障严重程度。2.根据权利要求1所述的一种基于声压信息处理的供输弹系统故障诊断方法,其特征在于:所述声压传感器选用转换放大集成式,直接输出达到伏特级的电压信号,信号的有效频率范围不低于10kHz。3.根据权利要求1所述的一种基于声压信息处理的供输弹系统故障诊断方法,其特征在于:所述三点相关定位法为已知空间A、B、C三点分别放置一个声压传感器,A坐标为(x1,y1,z1)、B坐标为
\t(x2,y2,z2)、C坐标为(x3,y3,z3),P点(x,y,z,)为未知声源,利用互相关函数的性质可求得故障特征声压传播到A点与传播到B点的时间延迟τAB, R A B ( τ ) = E [ x A ( t ) x B ( t - τ ) ] = ∫ - ∞ ∞ x A ( t ) x B ( t - τ ) d t ]]>当RAB(τ)取最大值时,此时的τ值就为所要的时间延迟τAB,同理求得τAC,则有|PA-PB|=vτAB,其中,v为声音传播速度;由A和B测点可知P点的轨迹为一个圆,同理,由A和C测点可得到另一个圆,这两个圆的交点P1和P2的位置,点P1和点P2为声源可能的位置,其方程组可列为: ( x - x 1 ) 2 + ( y - y 1 ) 2 + ( z - z 1 ) 2 - ( x - x 2 ) 2 + ( y - ...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘宏侠,潘铭志,马春茂,李忠贤,田园,毕静伟,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
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