氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥摩擦的檢測(cè)與診斷

脫硫脫硝閥門(mén)廠家北方閥門(mén)集團(tuán)技術(shù)部整理，提出一種基于高階統(tǒng)計(jì)理論的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥摩擦檢測(cè)與診斷非侵入式方法。使用非高斯指數(shù)和非線性指數(shù)檢測(cè)調(diào)節(jié)閥中存在的非線性，利用被控變量和控制器輸出的坐標(biāo)圖來(lái)確定故障是否由摩擦引起，氣動(dòng)閥門(mén)通過(guò)仿真實(shí)例說(shuō)明了該方法的有效性。

一個(gè)典型的化工廠有幾百個(gè)甚至幾千個(gè)控制回路，控制回路的性能與工廠的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。震蕩是導(dǎo)致控制回路控制性能下降的主要原因�？刂苹芈分斜豢刈兞康恼鹗帉�(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降、次品率增加、能耗增加、生產(chǎn)效率降低�？刂苹芈分兄挥械幕顒�(dòng)部分是控制閥。如果控制閥包含非線性，例如：摩擦、后座力和死區(qū)，閥的輸出可能震蕩，這將導(dǎo)致過(guò)程輸出震蕩。在控制閥的許多種非線性中，摩擦是 普遍也是長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，它不僅降低了控制閥的性能，同時(shí)也導(dǎo)致控制回路的性能下降。使用侵入式方法(控制閥在非工作狀態(tài)下，檢測(cè)并診斷其故障(1))，例如行程檢測(cè)，可以很容易地檢測(cè)摩擦。但將這種侵入式方法應(yīng)用到整個(gè)工廠中檢測(cè)工廠里幾百個(gè)或者更多的控制閥既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又不可行。

盡管有很多侵入式方法能夠?qū)�控制閥的性能進(jìn)行分析(2～5)，但對(duì)非侵入式方法的分析和研究很少在文獻(xiàn)中出現(xiàn)。Horch方法成功地檢測(cè)出流量回路中的摩擦，但它不能應(yīng)用到可壓縮流體上。Ren2gaswamy提出的方法依賴于數(shù)據(jù)的時(shí)間趨勢(shì)，但這經(jīng)常受到噪聲或干擾的影響。氣動(dòng)蝶閥數(shù)據(jù)的趨勢(shì)曲線在很大程度上受過(guò)程和控制器動(dòng)態(tài)的影響。Stenman提出了一種基于模型的方法來(lái)檢測(cè)控制閥的摩擦，這種方法需要知道過(guò)程的模型和大量的整定參數(shù)，而從日常操作的數(shù)據(jù)中獲取閉環(huán)回路模型是非常困難的。

一種基于數(shù)據(jù)的非侵入式方法可以有效地減少維持控制性能所需的費(fèi)用。本文介紹了一種不基于數(shù)據(jù)模型的非侵入式方法，這種方法特點(diǎn)是不必對(duì)系統(tǒng)施加額外的激勵(lì)或進(jìn)行試驗(yàn)，只要利用正常操作狀態(tài)下的系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)就可以估計(jì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，所以應(yīng)用上簡(jiǎn)單易行，它的這些優(yōu)點(diǎn)使其成為控制系統(tǒng)性能檢測(cè)的有用工具。