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机电产品BIT的信息获取主要依靠传感器,由于机电产品的多样性和复杂性以及工作环境的特殊性等因素,传感器的选择和布局至关重要。不合理的传感器配置方案不仅使测试费用增加,还会导致测试与诊断能力降低,甚至带来灾难。本文针对传感器的配置问题,开展了传感器的选择与优化技术研究,主要工作如下: 1.FMEA是机电产品BIT设计中进行测试选择的基础。在介绍了FMEA的作用、分析方法以及具体的实施程序后,对三类典型机电产品(典型传动机构、典型回转执行机构和典型电控与驱动系统)进行了故障模式及影响分析,给出了三类典型机电产品的潜在故障模式、故障产生的原因、故障的影响和相应的故障检测方法,并根据故障的严酷度予以分类。 2.针对机电产品BIT的传感器选择问题,介绍了传感器的发展趋势、检测对象以及分类的基础。给出了测试点的一般选择原则、配置步骤:然后,从测量要求等六个方面进行考虑,给出了传感器的详细选型原则。最后,详细给出了机电产品BIT中三种常用传感器:振动传感器、温度传感器和速度传感器的选择方法。 3.针对机电产品BIT的传感器布局优化问题,首先利用有向图描述了故障和传感器的测试关系,并将有向图转化成二部图,得到了故障信息矩阵和连通矩阵。依据传感器选择优化的特点,引入无限布尔代数理论,基于此,提出一个传感器优化问题的MINLP模型。该模型以单故障分辨假设条件为前提,考虑故障检测率、故障隔离率等设计指数为约束,实现了传感器总代价最小、传感器失效概率最低等多目标的优化。验证算例说明了该模型的有效性。 4.以某机电跟踪与稳定伺服平台BIT系统为对象,应用本文提出的传感器选择与优化方法,具体设计与实现了该BIT系统的传感器优化选择。