二级双喷嘴挡板电液伺服阀动力学建模与诊断研究

发布时间：2017-09-26 19:22

  本文关键词：二级双喷嘴挡板电液伺服阀动力学建模与诊断研究

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【摘要】：二级双喷嘴挡板电液伺服阀(简称伺服阀)是轧机液压厚度自动控制系统(Hydraulic Automatic Gauge Control,简称HAGC)关键部分,伺服阀发生故障时会直接影响轧机HAGC系统轧机板厚的精度。其可能出现的故障形式除了阀芯卡死、线圈电流过大等电气故障,还有油液污染、泄漏等液压故障和阀芯磨损等机械故障。为实现对二级双喷嘴挡板电液伺服阀进行快速诊断,本文做了如下研究内容:首先采用理论分析的方法,对伺服阀各组成部分进行了动力学分析,并采用现代控制理论方法分析了二级双喷嘴挡板电液伺服阀的数学模型,进而建立了其整体的动力学模型。其次基于伺服阀动力学分析利用AMESIM软件建立了伺服阀的仿真模型,并设置了仿真模型中各模块的参数。通过改变模块中的参数模拟伺服阀不同故障形式下的特性曲线,分析特性曲线提取故障特征,为伺服阀的故障预测和诊断提供依据。然后通过分析伺服阀仿真曲线的畸变形程度与伺服阀的理论知识及此领域的专家经验,构造了伺服阀故障原因与故障征兆间的关系矩阵,利用模糊理论的诊断原则(即最大隶属度原则)确定了电液伺服阀的主要故障,解决了伺服阀一因多果或一果多因这一故障问题。并在此基础上开发了具有人机交互界面的故障诊断专家系统。最后运用开发的专家系统对电液伺服阀易发生的故障运行验证,得到了此系统对电液伺服阀故障的检测和诊断具有稳定性和可靠性。
【关键词】：二级双喷嘴挡板电液伺服阀 动力学建模 故障诊断 模糊理论 专家系统
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题研究的目的和意义11-12
• 1.2 喷嘴挡板伺服阀的研究现状与发展趋势12-14
• 1.2.1 电液伺服阀的研究现状12-13
• 1.2.2 电液伺服阀的发展趋势13-14
• 1.3 智能故障诊断技术研究现状及发展趋势14-15
• 1.4 电液伺服阀故障诊断特点15-16
• 1.5 课题来源及研究的内容16-18
• 第2章 双喷嘴挡板电液伺服阀的分析及动力学建模18-34
• 2.1 引言18
• 2.2 电液伺服阀分析18-21
• 2.2.1 电液伺服阀的分类18-20
• 2.2.2 电液伺服阀的组成20-21
• 2.3 二级双喷嘴挡板电液伺服阀的动力学分析与建模21-27
• 2.3.1 力矩马达的分析22-25
• 2.3.2 衔铁挡板组件的分析25-27
• 2.4 喷嘴挡板阀的分析27-29
• 2.4.1 喷嘴挡板阀流量特性的分析28-29
• 2.5 滑阀的分析与建模29-30
• 2.6 二级双喷嘴挡板电液伺服阀数学模型的建立及分析30-33
• 2.7 本章小结33-34
• 第3章 基于AMESIM软件双喷嘴挡板电液伺服阀仿真与诊断34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 AMESIM软件仿真平台34-35
• 3.2.1 AMESIM仿真软件简介34-35
• 3.2.2 AMESIM仿真软件的特点及优点35
• 3.3 二级双喷嘴挡板电液伺服阀仿真模型的建立35-42
• 3.3.1 电液伺服阀各组成部分仿真模型的建立35-42
• 3.4 二级双喷嘴挡板电液伺服阀的故障模拟及分析42-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 基于模糊诊断方法的二级双喷嘴挡板电液伺服阀故障诊断49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 模糊理论的诊断方法49-53
• 4.2.1 模糊理论的简介与发展49-50
• 4.2.2 模糊理论诊断的原理50-52
• 4.2.3 模糊理论诊断的原则52-53
• 4.3 基于模糊理论电液伺服阀的故障诊断53-59
• 4.3.1 模糊诊断在电液伺服阀故障诊断中的应用53
• 4.3.2 电液伺服阀故障分析53-54
• 4.3.3 电液伺服阀模糊故障关系矩阵的建立54-55
• 4.3.4 电液伺服阀诊断推理机构造55-56
• 4.3.5 电液伺服阀的模糊诊断56-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 二级双喷嘴挡板电液伺服阀专家系统的实现60-72
• 5.1 引言60
• 5.2 开发平台工具的选择60
• 5.3 二级双喷嘴挡板电液伺服阀故障诊断的专家系统60-70
• 5.3.1 电液伺服阀故障诊断专家系统模块结构60-61
• 5.3.2 专家系统人机交互模块的建立61-62
• 5.3.3 专家系统知识库的建立62-66
• 5.3.4 专家系统知识库管理模块的建立66-67
• 5.3.5 电液伺服阀诊断专家系统的实例运行67-70
• 5.4 本章小结70-72
• 结论72-73
• 附录73-80
• 参考文献80-84
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果84-85
• 致谢85-86
• 作者简介86

【参考文献】

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本文编号：925280