接下来在实际液位控制系统上对上面所考虑四种故障进行模拟，从而得到当实际系统真实发生不同故障时的故障数据，即特征向量数据，然后采用基于支持向量机的故障分类器对四种故障数据进行分类，从而实现对液位控制系统的故障进行分类。

图6-17为模拟系统水泵发生故障的实验结果，为了模拟水泵发生了故障，在实际系统的控制过程中将水泵关闭。如图6-17所示，在时间大概为280s的位置将水泵关闭，由于水泵的关闭导致流量计测量的流量值为零，系统的输入为零，因此系统液位也会下降，由于液位的下降，控制器的输出控制电压达到10V，但是由于水泵故障，液位下降的情况依然无法改变。

图6-17　水泵故障实验结果

流量计故障的实验结果如图6-18所示，流量计的故障设定为其测量值为零，为了模拟是流量计出现了故障，将流量计与工控机的链接作断开处理来表示流量计的测量值为零。如图6-18所示，在时间300s的时候将其断开，从图可以看到流量为零，但是电压和液位依然处于正常的运行状态，这也说明在本液位控制系统中流量计发生故障不会影响系统的正常运行。

图6-19和图6-20分别是系统中液位传感器发生故障和电磁阀发生故障的实验结果，同模拟流量计发生故障相似，为了模拟系统液位传感器发生了故障，将液位传感器与工控机的连接作断开处理来模拟液位传感器的测量值为零，即液位传感器发生故障。当液位传感器返回到控制器的测量值为零时，为了使液位达到所设定的300mm，控制器的输出控制信号输出为最大10V，于是，系统的输入流量也为最大值，导致系统的实际液位持续的增加直到液位传感器故障消除。电磁阀故障为电磁阀卡死，即电磁阀不受控制器的输出控制电压控制，如图6-20中所示，在时间160s以后，由于电磁阀卡死，虽然控制器的输出控制信号为零，但是实际上系统的输入流量不为零，从而系统的液位增加，电磁阀故障消除后系统液位慢慢回到设定值。

图6-18　流量计故障实验结果

图6-19　液位传感器故障实验结果

将上面在实际液位控制系统上模拟的各种故障数据保存下来，利用训练故障样本数据训练出SVM分类器模型，然后利用训练好的分类器对各种故障的测试样本数据进行分类并观察每种故障的分类情况，图6-21是水泵发生故障的分类结果，图6-22是流量计发生故障分类结果，图6-23是液位传感器发生故障分类结果，图6-24是电磁阀发生故障分类结果。(www.daowen.com)

图6-20　电磁阀故障实验结果

图6-21　水泵故障分类结果

由上面对液位控制系统所分析的四种故障的分类结果可以看到，采用基于支持向量机设计的故障分类器可以将系统的各种故障正确的分开，实验结果说明所设计的分类器满足对液位控制系统的四种故障进行分类。

图6-22　流量计故分类断结果

图6-23　液位传感器故障分类结果

图6-24　电磁阀故障的分类结果