航天发射塔摆杆设备是保障发射任务安全的重要部件,随着发射任务的增多以及发射场运行时间的增加,发射塔摆杆液压系统出现故障的可能性增大。因此,提高发射塔摆杆液压系统的安全性及故障快速检测性是一个重要的任务。本文针对发射塔摆杆液压系统结构特殊、工况复杂、历史数据缺乏、故障知识较少等特点,通过建立摆杆液压系统模型,研究基于系统模型静态特性和动态特性的故障诊断方法,有效提高摆杆液压系统的故障检测效率,为摆杆液压系统故障快速诊断奠定了基础。论文主要研究工作如下:1)调研了发射塔平台及摆杆系统的研究现状,对液压系统故障诊断技术进行了总结,分析了基于模型的摆杆液压系统故障诊断方法。2)通过分析摆杆液压系统及同类元件中的典型故障,总结了典型故障的模型类型,归纳了适于摆杆液压系统的故障诊断方法,确定了基于摆杆液压系统模型静态特性和动态特性的故障诊断研究。3)建立了摆杆液压系统典型元件的数学模型,研究了基于系统模型静态特性的故障诊断方法,进行了液压子系统诊断方法的研究。此外建立了故障参数可控的换向阀动态模型,研究了换向阀故障再现的模拟方法。4)基于AMESim和Matlab仿真平台,建立了摆杆液压系统的仿真模型、故障模拟模型及故障诊断模型,同时建立了故障参数可控的换向阀联合仿真模型。通过仿真进行了基于系统模型静态特性的故障诊断,得到多个元件同时产生故障的诊断情况,同时验证了液压子系统诊断方法的有效性。5)针对摆杆系统的喘行现象,分析了摆杆液压系统中的几个典型故障因素。通过ADAMS和AMESim联合仿真研究了摆杆机械液压系统的运行特性。结果表明,换向阀开启时的冲击是摆杆振动的主要来源。通过在液压缸两端添加单向阀进行改进,成功达到缓冲效果,大大减小了振动幅值和振动频带。