载重轮胎硫化过程的故障诊断

曲照伟，吉月辉，窦立谦，刘文静，宗　群
天津市制造业信息化生产力促进中心，天津

天津大学电气与自动化工程学院，天津

摘　　　要：硫化过程是载重轮胎生产工艺中非常重要的一步，硫化质量的好坏对轮胎的质量起举足轻重的作用。在实际生产过程中，高温蒸汽有可能损伤阀门，使阀门泄漏而产生故障。因此，建立载重轮胎硫化生产过程的故障诊断，以便能及时、正确地对异常状态和故障状态做出诊断和预防，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，把故障损失降低到较低水平。首先，对轮胎硫化生产过程进行了分析，利用橡胶轮胎硫化实时监控系统所采集到的相关数据，采用参数估计法建立了硫化过程的数学模型。在此模型的基础上设计状态观测器，比较无故障和有故障的残差信号以判断有无故障发生，从而实现了轮胎硫化生产过程的故障诊断。较后仿真结果表明，当轮胎硫化过程中出现故障时，该方法可以有效地实现对故障的诊断。

关　键　词：载重轮胎；硫化过程；故障诊断；状态观测器

１　引　言
硫化过程作为载重轮胎生产的主要工艺之一，硫化的质量对轮胎的质量起着举足轻重的作用。由于载重轮胎的硫化过程是在高温高压下完成的，高温蒸汽可能损伤阀门，使阀门泄漏而产生故障。因此，建立载重轮胎硫化过程的故障诊断是非常有必要。文献［１］采用多故障监测滤波器方法实现了轮胎硫化生产过程的故障分离。文献［２］分析了专家系统和神经网络在故障诊断中的应用和优缺点，建立一个基于神经网络和专家系统的集成故障诊断系统。文献［３］对系统的输入、输出信号进行小波变换，利用小波精确地检测出信号突变的时间与位置。目前，针对载重轮胎硫化过程故障诊断的研究很少，已有的研究仅局限在故障的分离，对于如何进行故障检测有许多内容亟待研究。为此，本文采用状态观测器对轮胎硫化生产过程进行故障诊断，仿真结果表明，硫化过程中出现故障时，该方法能有效地实现故障诊断。

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