По разным оценкам, к 2035 г. не менее 30% рабочих мест будет заменено робототехническими и мехатронными системами. К приводам, используемым в робототехнике, предъявляют довольно жесткие требования. Для обеспечения их высокой надежности требуются системы диагностики и прогнозирования остаточного ресурса. Решению данной задачи посвящены работы [1–8].
Структура программы диагностирования и прогнозирования
В соответствии с алгоритмами [6, 7] разработана система диагностирования и прогнозирования, структура которой представлена на рис. 1.
В качестве входных параметров для блока предварительной диагностики, оценивающего техническое состояние привода, используются невязки (вычисляются как разница между фактическим и эталонными (модельными) значениями) по электрическому току и угловой скорости. В случае неудовлетворительного состояния привода проводится дальнейшее диагностирование на основе данных о вибрации и температуре.
С вибродатчика производятся измерения фактического виброускорения. Для вычисленного спектра виброскорости находится среднее квадратическое значение (СКЗ), полученное СКЗ передается в блок диагностики.
В качестве дополнительного параметра при проведении комплексной диагностики используется информация с датчика температуры. Фактическое значение сравнивается с критическим, полученная невязка передается в блок диагностирования.
Выбор функций принадлежности и диапазонов изменения переменных
Для обеспечения достоверности работы системы диагностирования необходимо назначать нечетное количество термов для каждой лингвистической переменной, а для обеспечения высокого быстродействия – число термов должно быть от 5 до 7. На основании экспериментальных данных диапазоны изменения лингвистических переменных «невязка по угловой скорости» ⊗ω и «невязка по току» ⊗I разделены на семь перекрывающих друг друга множеств, лингвистические переменные «СКЗ виброскорости» Vскз и «температура» t – на пять, лингвистическая переменная «техническое состояние привода» – на три.