并联式六维加速度传感器故障诊断与修复

李成刚， 陈 晶， 尤晶晶， 王 艳， 颜灯灯

(1. 南京航空航天大学 机电学院， 南京 210016； 2. 南京林业大学 机械电子工程学院， 南京 210037)

并联式六维加速度传感器故障诊断与修复

李成刚1， 陈 晶1， 尤晶晶2， 王 艳1， 颜灯灯1

(1. 南京航空航天大学 机电学院， 南京 210016； 2. 南京林业大学 机械电子工程学院， 南京 210037)

通过引入“辅助角速度”，将并联式六维加速度传感器的二阶非线性动力学方程组化为一阶线性微分方程组，实现了动力学方程的完全解耦。通过运用并联机构的正向运动学理论推导系统输入量之间的固有约束关系，建立起该传感器故障诊断的模型，并给出具体的可修复故障组合。定义一种故障诊断修复率的概念，对传感器故障的可修复性进行量化，发现传感器的故障诊断修复率较低。基于此，提出一种改进的并联式六维加速度传感器构型，依据故障自诊断模型归纳出故障判定方程并结合故障树分析法进行故障诊断，对具体的故障工况提供故障修复方案，结果表明，相较于原结构，并联式六维加速度传感器故障诊断修复率提高了28%。运用ADAMS软件仿真验证，结果显示故障支链修复后的综合误差不超过6.38%，验证了所提出的故障诊断及修复方案的正确性和可行性。

六维加速度传感器； 故障诊断； 故障树分析法； 故障修复

随着对物体六维运动特征参量探索的不断加深，人们的测量要求也在不断提高。近年来，六维加速度传感器作为测量物体运动状态的重要元器件[1]，被广泛应用于机器人动力学控制[2]、航空航天[3]、生物医疗[4]等多个领域，其应用前景与刚性需求越来越突出。……