常用的故障特征提取方法优化方案

液压系统故障特征提取的方法很多，有基于传感器感知的特征提取方法，也有基于系统输入、输出的特征提取方法。

1.振动信号特征提取

振动是机械设备异常和故障的最敏感的征兆，实时采集液压元件及其系统的振动异常可以有效发现液压故障，并实施准确高效的故障诊断。据统计，大型机械液压系统故障的34%以上可以反映在振动信号上。高效感知振动信号的变化可以捕捉液压系统的故障特征，并通过动态测试仪或自制检测软件，实现振动异常监测。

2.压力信号特征提取

液压系统通过流体介质传递和驱动负载，其压力流量特性决定了液压系统性能。柱塞式液压泵由于吸油排油过程更迭，会造成固有的流量脉动，并使得其输出压力表征为周期性变化的脉动压力。当液压元件或系统发生故障时，会在液压元件内部产生机械振动。该机械振动在液压元件内部和管路中传播，并在泵出口阻抗、管路阻抗及负载阻抗的作用下发生反射和折射。当反射波与折射波在管路中进行叠加时，就会在管路系统中出现脉动的压力与流量波。某些频率的波还可能得到加强，而另外一些频率的波可能由于管路的液阻而减弱。因此，监测液压系统关键元件和管路压力，可以区分液压系统的正常压力脉动和故障特征。

3.温度信号特征提取

液压元件或系统故障或多或少会引起温度的变化，因此检测温度可以有效了解液压系统的性能和工况，从而反映内部的故障特征。温度的检测不仅可以通过在轴承上、油液中等设置传感器进行直接检测，也可以对液压泵壳体、液压泵输出温度进行热状态检测；还可以通过监测液压泵内部的温度场来反映内部受力情况，进行温度场特性的提取。

4.油液污染特征提取(www.xing528.com)

据统计，液压系统60%以上的故障与油液污染有关，因此检测液压油污染情况，定期对液压油进行理化特性分析，以及对油液中磨屑的产生和机理进行分析，以防止润滑不良或污染造成卡死等故障。因此，检测油液污染状况可以反映故障部位和磨损材料特性，找到液压故障根源。

5.泄漏信号特征提取

对于液压系统来说，由于摩擦副的磨损和密封圈的老化等因素使得液压系统出现油液泄漏。通常泄漏可以分为内部泄漏和外部泄漏，针对不同的泄漏情况可以采用流量检测、超声检测、放射性同位素法等检测手段进行泄漏信号的特征提取。

6.噪声信号特征提取

噪声是表征液压系统元件缺陷、相互作用和工况异常的敏感征兆参数。有经验的专家可以凭借噪声发现液压系统故障，也可以通过现代噪声测试记录、分析仪器对噪声进行较准确的检测。

7.输入输出特征提取

对于阀控缸系统、阀控马达系统、泵控缸系统和泵控马达系统，可以通过检测伺服阀指令输入（或液压泵斜盘摆角）和实际应该的输出位移（或输出摆角）确定液压位置、速度、力控制系统是否存在异常，并根据一定判据进行故障诊断。