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为依据执行器的动态特性分析，实现执行器设备故障的在线诊断与分离，在机理分析的基础上建立起执行器完整的非线性动态数学模型，由执行器工作过程中的实测信号和模型计算获得残差实现故障的在线诊断，通过残差的变化及其组合情况分析完成故障分离．实验结果表明，利用动态机理模型计算得到的阀位、薄膜气室压力的理论计算值和实测值进行残差分析，可以准确及时地诊断与分离出如阀体阻塞、填料函磨擦力增大、薄膜或气路接头破损、气源压力下降、弹簧老化等执行器主要的内在故障．