日本SMC電磁閥為研究對象，對調(diào)節(jié)閥中存在的非線性進(jìn)行檢測和診斷。調(diào)節(jié)閥中的非線性主要是由摩擦引起的，因此這個非線性檢測和診斷過程就是確定調(diào)節(jié)閥中的非線性是否由摩擦導(dǎo)致的。

日本SMC電磁閥僅允許流體在預(yù)期的方向流動

3 非線性檢測與診斷方法

典型的信號處理工具利用一階矩和二階矩，如均值、方差。這種工具主要用來分析線性過程的信號，對于非線性信號，這種方法就顯得無能為力。高階統(tǒng)計量（即二階以上的統(tǒng)計量，一般包括高階矩、高階累積量以及它們的譜---高階矩譜和高階累計量這四種統(tǒng)計量）的方法就能夠很容易地解決這些問題，它是分析非線性信號有用的工具。本文中高階統(tǒng)計量（12）用來檢測和診斷控制閥的非線性。

3.1 日本SMC電磁閥雙相干譜簡介

存在非線性閥的控制回路產(chǎn)生非高斯性和非線性時間序列。Choudhury在2003年，提出根據(jù)控制誤差信號（SP2PV）的非高斯性和非線性作為確定控制回路性能的方法。這種方法利用標(biāo)準(zhǔn)重譜或雙相干譜的靈敏度檢測信號的非線性。非線性時間序列的一個顯著特點是出現(xiàn)相位耦合，一個頻率下的相位需要由其它頻率的相位來決定。相位耦合時高階譜所具有的特性可以通過信號的雙相干譜檢測。

如果擾動是可以測量的，這種方法可以用來檢驗干擾是否是線性的。基于高階統(tǒng)計量的NGI和NLI指數(shù)計算方法簡單，如果回路具有非線性行為，則需要將其隔離做進(jìn)一步的診斷。控制回路被確定存在非線性以后，需要診斷出導(dǎo)致其非線性的原因。在作了上面的一些假設(shè)以后，可以推測控制閥有可能導(dǎo)致控制回路的非線性。接下來是診斷控制閥的非線性是由摩擦還是由其它的原因引起的。PV2OP坐標(biāo)圖可以解決這個問題。它可以對數(shù)據(jù)的時間序列進(jìn)行定性分析，使用基于高階統(tǒng)計的NGI和NLI指數(shù)檢測閥的非線性問題，然后用PV2OP坐標(biāo)圖診斷導(dǎo)致非線性的原因。

4 仿真研究

日本SMC電磁閥有時指的是隔斷閥，雙位閥是用于起動或停止通過工藝過程的介質(zhì)流動。通常雙位式閥門包括閘閥、旋塞閥、球閥、泄壓閥和缸底閥。大多數(shù)雙位式閘閥是手工操作，不過增加一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)它可自動操作。

雙位式閥門通常用于物流必須環(huán)繞一個區(qū)域內(nèi)改變方向，在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行維護(hù)或在此處工人們必須防護(hù)潛在的危害。他們對混合物料亦有用途，即當(dāng)在預(yù)先確定的適當(dāng)時間內(nèi)大量物流被混合且不要求準(zhǔn)確計量。管理系統(tǒng)也要求自動的雙位式閥門，當(dāng)緊急情況發(fā)生時立即關(guān)閉系統(tǒng)。

泄壓閥是自身執(zhí)行的雙位式閥門，僅當(dāng)超過預(yù)先設(shè)定壓力時閥門打開。該種閥門分為兩類：是用于防護(hù)液體操作過量增壓的；是用于氣體操作，此處系統(tǒng)過量增壓存在著和工藝過程危害并必須放空。

日本SMC電磁閥僅允許流體在預(yù)期的方向流動。此設(shè)計是這樣的，即在相反方向的任何流動或壓力被機(jī)械地限制其產(chǎn)生。所有的單向閥都是止回閥。

日本SMC電磁閥用于防止流體的返流，返流會損壞設(shè)備和擾亂工藝過程。當(dāng)泵或壓縮機(jī)停工時，這種閥門特別有用于防護(hù)液體運行的泵或氣體運行的壓縮機(jī)產(chǎn)生返流。止回閥也應(yīng)用于具有不同壓力且必須保持分開的工藝系統(tǒng)。

日本SMC電磁閥僅允許流體在預(yù)期的方向流動