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　　高金吉近年来创新提出了装备系统故障自愈诊断原理。装备故障可否在其运行中得到控制或自行消除？故障能否像人和动物的疾病一样可以"自愈"？这一直是一批学者在冥思苦想的学术问题，高院士研究提倡开发一种新的与装备故障作斗争的理论和方法，旨在改变仅靠紧急停车保护机器和完全靠人来检修消除故障的传统方法。这种理论与方法又有别于设备诊断与预知维修技术，是研究使装备系统具备故障自愈功能，在运行中"自行"消除故障的新原理和新方法。该方法在系统科学的指导下，移植现代医学"自主调理"治疗原理，包括免疫、防御、代偿、自修复和适应等，可以用来指导研究装备自愈原理及工程应用，将为研制出具有自愈功能的新一代智能装备提供科学依据。

　　3.机械故障诊断基础研究存在的问题

　　3.1故障机理研究不足

　　故障机理是指通过理论或大量的试验分析，得到反映设备故障状态信号与设备系统参数之间的规律，其具体的研究过程如下：首先根据研究对象的物理特点，建立相应数学力学模型；然后通过仿真研究获得其响应特征；再结合试验修正模型，准确获知某一故障的表征。这一反复式的研究过程是故障机理及故障征兆研究的有效手段，也是机械故障诊断技术的重要基础和依据。由于通常获得某一系统较全面的故障数据样本是不现实的，因此只有通过机理仿真研究，才能对系统未知故障和弱故障进行有效的预知和识别，以避免漏诊和误诊。

　　现有研究中对机械故障机理研究重视不足，很多典型故障特征都是沿用经典的成果，如裂纹转子的倍频响应是BENTLY在20世纪80年代给出的研究结论。故障机理研究不足的主要原因：①大型装备的故障机理研究通常需要涉及繁多的数学和力学知识，即工程结构的简化和力学模型的建立都存在较大难度;②故障机理研究需要结合大量的试验验证，一个模型简化合理、故障模拟典型、制造精度保证和测试数据可靠的试验台，往往不是一朝一夕可以实现的；③实验室针对单一故障的准确表征，还需要工程实际的验证，单一的故障特征在实际工程中往往可遇而不可求。还有，目前针对旋转机械所建立的故障模拟试验台和理论研究较多，但是针对往复机械和专用机械研究却偏少。

　　3.2故障诊断方法有限

　　机械设备诊断首先要分析设备运转中所获取的各种信号，然后提取信号中的各种特征信息，从中获取与故障相关的征兆，最终利用征兆进行故障诊断。工程应用实践表明不同类型的机械故障在动态信号中会表现出不同的特征波形，如旋转机械失衡振动的波形与正弦波相似；内燃机燃爆振动波形是具有高斯函数包络的高频信号；齿轮和轴承等机械零部件出现剥落和裂纹等故障时，往复机械的气缸、活塞、气阀磨损缺陷，其运行中产生冲击振动呈现接近单边振荡衰减的响应波形，而且随着损伤程度的发展，其特征波形也会发生改变。近年来，广泛应用的傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换、第二代小波变换和多小波变换等可以说都是基于内积原理的特征波形基函数信号分解，旨在灵活运用与特征波形相匹配的基函数去更好地处理信号，提取故障特征，从而实现故障诊断。

　　故障诊断方法研究中提出了许多有效的"望闻问测"诊断手段，但是针对早期故障、微弱故障、复合故障、系统故障等的诊断方法还存在不足，可靠的诊断方法有限。机械设备运行过程中不可避免产生损伤和出现早期故障，它具有潜在性和动态响应的微弱性；复合故障和系统故障由于多因素耦合和传递路径复杂，往往导致单一的信号处理方法难以有效溯源故障成因。也正因为如此，导致如航空发动机振动故障诊断至今没有很好的解决方法。