调速器主配中位自动诊断及智能纠偏技术研究与应用

液压随动系统主配电气中位未整定准确和温漂作用是调速器系统出现主配频繁调节的主要原因之一。技术人员对调速器液压随动系统进行深入的理论研究,提出了静态平衡理论和主配中位纠偏原理,探索出了主配电气中位自适应方法,进而通过调速器电气控制系统自适应控制功能软件开发,实现了主配电气中位自动诊断及智能纠偏功能,并通过真机测试验证其功能效果,完美解决了液压随动系统主配电气中位未整定准确或由于温漂作用导致的调速器系统主配频繁调节问题,保证了机组和电网安全稳定运行。     

二滩水电站调速器三级伺服阀典型液压故障分析

二滩水电站调速器伺服阀多次发生液压故障,严重影响机组安全稳定运行。结合调速器故障时设备状态、监控系统发出的报警信号以及外部功给、电转信号、导叶开度、机组出力等特征量的波形图,对二滩水电站调速器自投运以来的5个典型伺服阀液压故障原因进行了分析,归纳总结了造成二滩水电站调速器伺服阀液压故障的根本原因,并提出了避免发生此类故障的建议,对快速、准确诊断水电站调速器伺服阀液压故障、保障机组安全稳定运行具有指导和借鉴意义。     

风电机组传动链综合状态监测与故障诊断技术

为了实现对风电机组传动链结构及运行过程的监测与诊断,结合单一的物理仿真或单一的经验.利用风电机组传动链在线状态监测系统采集数据并预处理,采用FFT,FNN和专家系统推理机对不同类型的故障进行诊断,采用决策融合技术对诊断结果进行优化,构建风电机组传动链在线综合状态监测与故障诊断系统.将该系统与风电场CMS系统和SCADA系统相结合,对风电机组进行状态监测与故障诊断.以某风电场主轴轴承故障为例,分析振动幅值、故障发生时间、故障部位及故障程度,根据诊断情况,给出了专家意见.该系统具有很强的通用性、适应性、容错性和易实现性,提高了分析问题、推理及优化、远程诊断分析能力,达到了较高的智能化水平等建议.     

巨型水轮机调速器主配电气中位整定关键技术研究与应用

水轮机调速器是控制水力发电过程的关键核心设备之一,其主配电气中位未整定准确会导致出现主配频繁调节现象,严重威胁机组和电网安全稳定运行.为解决主配频繁调节问题,科研小组对调速器液压随动系统进行了深入研究.通过建立数学模型,提出了静态和动态平衡理论,在明确主配频繁调节原因的基础上探索出了主配电气中位自动诊断方法、自动整定方...     

基于无为原理的柱塞泵故障诊断研究

轴向柱塞泵作为农业机械设备中的关键元件,健康状态直接影响到系统运行的可靠性。目前,柱塞泵的故障诊断方法主要是利用壳体的振动信号,分析元件的运行状态和诊断故障原因。由于液压系统的多场域和多尺度的强耦合给故障诊断带来了困难,研究提出采用瞬时转速信号来反映故障信息,以便对各种运行状态、正常或故障状态时的斜盘式轴向柱塞泵进行监测诊断。在机电液系统的柱塞泵上测取了配流盘正常、磨损状态下的瞬时转速信号,利用无为原理对瞬时转速波动信号进行了滤波处理,通过阶次分析实现了故障识别。研究表明瞬时转速信号可以作为一种有效手段来反映配流盘磨损故障,并为液压元件故障诊断提供了一种新的检测方式。     

液压系统不解体检测技术简介

在发达国家液压系统检测（监测）技术已经被广泛的应用,较复杂的液压设备在故障多发区均设有检测接头,并配备简易的系统监测仪器。在某种程度上起到了“不解体检测”的功能。但是大多数起到的都是“性能监测”作用,和实际的不解体检测具有本质性的差别。液压系统不解体检测技术是针对液压系统技术指标性能的不解体检测,是未来液压系统故障诊断和性能检测的发展方向。     

水轮发电机组故障诊断技术

文章主要从水电站的实际情况出发,对水电站机电设备状态监测和故障诊断的意义、定义和特点进行了描述,并对现有的设备故障诊断技术的研究及应用现状进行了分析,同时指出了未来水电机组故障诊断技术中应研究的重点方向.     

基于PCA-SDG的水轮机调节系统故障诊断

讨论了基于符号有向图SDG的故障诊断方法,建立了闭环控制系统的SDG模型及故障诊断推理规则.利用经验方法建立了典型的水轮机调节系统的SDG模型及故障诊断推理规则.针对SDG模型节点符号确定的主观性问题及节点阈值的组合爆炸问题,将主元分析PCA方法与SDG模型结合用于故障诊断.利用系统运行数据建立主元分析PCA模型,根据PCA模型构造残差统计量进行故障检测,当有故障发生时,将每一检测分量对残差统计量的贡献率与设定的贡献率阈值比较,得到各检测分量的定性符号值,该符号值作为SDG模型中相应节点的符号,根据SDG推理规则进行故障推理,找出故障源.根据现场运行数据建立水轮机调节系统的PCA模型,应用PCA-SDG故障诊断方法对其进行故障诊断,模拟系统传感器恒偏差故障,对故障诊断过程进行仿真,结果证明该PCA-SDG故障诊断方法对水轮机调节系统是有效的.     

基于专家系统和稀疏编码的农机液压系统故障诊断

针对农业机械液压系统故障诊断问题,提出一种基于专家系统和稀疏编码的故障诊断模型。分析农业机械液压系统的元件故障和系统故障,构建故障诊断专家系统,并设计适合于农业机械液压系统故障诊断的知识库和推理机。为进一步提高故障诊断专家系统的诊断准确性,设计基于稀疏编码的故障诊断,将稀疏编码故障诊断结果与专家系统进行融合,提高诊断准确性。试验结果表明,农机液压系统故障诊断专家系统准确性可达85%以上,经过稀疏编码融合后,故障诊断准确率可以提升至91%以上。该模型符合故障诊断要求,为农机液压系统的故障诊断提出新的思路。     

水轮机调速器主配压阀抽动原因分析与处理措施

基于水轮机调速器液压随动系统的基本工作原理,探讨了液压随动系统平衡状态下各变量之间的对应关系,详细分析了水轮机调速系统运行中主配压阀频繁抽动的产生原因,提出了解决主配压阀频繁调节的技术措施,对具体的电站进行工程实施,验证分析结果,并取得了满意的工程效果。     

液压系统故障诊断的高阶统计量-模糊神经网络法

利用高阶统计量-模糊神经网络方法对液压系统故障进行诊断，解决低信噪比故障特征信号下的故障诊断问题。介绍了高阶统计量和模糊神经网络的基本原理，阐述了利用高阶统计量-模糊神经网络诊断液压系统故障的方法，给出了以阀控液压缸系统为研究对象的诊断实例。试验结果表明，利用该方法对液压系统进行故障诊断可以有效地提高故障特征信号的信噪比，提高液压系统故障诊断的准确性和诊断效率。     

排量、转速复合泵控差动缸系统特性研究

针对传统泵控差动液压缸系统存在液压回路复杂、响应慢和能耗大的问题,提出了一种排量、转速复合控制方法,用1台伺服变量泵直接控制差动液压缸。首先,从理论上分析了泵控差动缸控制原理,将差动缸复合控制系统分为3个子系统分别进行仿真分析,进一步通过内环排量外环转速进行建模仿真分析,复合控制下响应速度比恒定转速下动态特性好。在此基础上搭建试验台,对泵控差动缸进行试验分析,在内环排量外环转速控制下较恒定转速下差动缸系统动态响应快,时间缩短13.4%;将变量泵处于恒压控制模式下,对伺服电机输入能耗进行测量,在不同转速和负载压力下进行试验,低转速大排量下系统能耗可以减少3 kW左右。通过仿真和试验,结果表明,排量、转速复合控制模式下,可有效提高泵控差动缸系统的响应速度,降低能耗。     

液压比例阀及伺服阀测试系统设计

为准确评价电液比例阀和伺服阀的性能优劣,通过对液压比例阀及伺服阀的测试原理、工况及测试回路的研究分析,设计了液压比例阀及伺服阀的测试系统。该测试系统通过阀门两侧压力差和阀内泄漏量的测定,不但可以确定出比例阀及伺服阀的性能情况,还能指导改进加工工艺,提高阀门制造精度。      

遥操作工程机器人p-f力反馈控制方法

结合液压主、从遥操作工程机器人的特殊性,在分析已有控制方法的基础上,应用阀控液压马达和力传感器构成新型液压力伺服控制器,形成p-f结构主动力反馈双向伺服控制系统.代替以位置误差、位置误差的变化率或其组合形成的p-p型被动力反馈控制结构,在工程机器人双向伺服控制系统中应用主动力反馈结构.在空载和弹簧负载情况下,分别进行了力、位置跟随性能实验,实验结果表明.p-f型力反馈控制方法既能保证从手对主手的位置跟随精度,又能使主手准确连续地跟随从手受力情况,改进了遥操作工程机器人力反馈的性能.提高了力反馈透明度.     

基于卷积神经网络的水电机组轴心轨迹类型识别

针对常规水力机组故障类型识别需要人工参与、识别效率低下的问题,借助轴心轨迹图片蕴含的丰富信息,在引入细粒度模型对故障严重程度进行区分的基础上,提出了一种基于卷积神经网络的水力机组轴心轨迹类型的智能识别方法.该方法先建立了4种故障严重程度的评判标准和对应的2种水电机组轴心轨迹细粒度数据库;利用改进过卷积层与池化层参数的卷...     

电动助力转向系统直流伺服技术的研究

针对电动转向系统原有单一控制方式的不足，根据直流脉宽调制伺服系统工作原理，提出了一种带有助力和阻尼两种模式的综合控制方式。通过对两种模式分别进行分析计算，提出了一种针对占空比和控制模式的修正方法。台架性能试验验证表明，采用这种伺服控制方式，电动助力转向系统快速回正时的平稳性有所提高。     

NI PXIe嵌入式电液伺服同步系统设计

为了合理选择控制方法和测控系统以提高电液伺服同步系统同步精度,基于同步系统多回路特性,针对控制方法改进提出了在各回路中添加控制器进行信号预处理;采用基于NI PXIe嵌入式平台的测控系统,结合PXIe-8133嵌入式实时控制器与PXIe-4300同步采集卡,在高速采集的同时提高液压系统的同步特性;PC端采用LabVIEW编写试验台的测控程序,实现系统的精确控制与数据的实时采集及后处理,并对两缸同步电液伺服系统进行初步试验研究,实现了液压系统数据的同步采集和实时控制.结果发现,两缸同步的系统误差由0.40 mm减小至0.15 mm,取得了良好的控制效果,达到了设计要求.设计体现了嵌入式测控平台兼具高速性与可靠性的优势,在同步系统控制中具有优越性,可以有效提高圆筒阀与调速器控制系统的同步精度.     

液电混动履带底盘电液系统联合仿真与试验

针对传统以液压驱动或纯电驱动的履带式农机装备功耗大、系统响应慢、电池续航短、功率扭矩输出不足等问题,本文提出了一种高效液电混动履带式行走底盘,集成了液压驱动和电驱动两套独立动力系统,双液压马达及双伺服电机的四轮驱动结构,可实现整机大扭矩输出,利于整机轻量化设计;通过伺服电机速度及力闭环控制,适应匹配底盘外负载的变化,可显著改善闭式液压驱动系统的动态输出特性,提高整机动态控制性能并降低工作能耗。基于AMESim与Matlab建立了电液混动系统的联合仿真模型,对比分析整机在平地直线行驶、山地爬坡、原地转向等不同工况的行驶动态性能,试验结果表明所设计的液电混合驱动履带底盘最大行驶速度可达1.1m/s,原地转弯时间最快为2.4s,最小转弯直径为150cm,可实现丘陵山地复杂地形转弯及调头;履带底盘直线行驶偏移率不大于3.3%;在相同工况下与液压驱动相比,液电混合动模式下整机能耗可减少9.3%,提高了整机工作效率。     

发动机连杆轴承故障噪声诊断研究

提出了基于小波包和模糊聚类分析的连杆轴承故障的噪声诊断方法。在EQ6100型发动机上预先模拟连杆轴承故障,根据发动机故障时变、非平稳的特点,运用小波包对发动机噪声信号进行特征提取并削减了背景噪声的影响。选取时域上5个参数作为评价故障的特征指标。通过对模糊聚类理论方法的分析比较,引入模糊C-聚类划分理论及方法对噪声信号的指标样本进行分类,得到最优分类矩阵和聚类中心,从而建立了故障的标准类型样本。通过对新测取的噪声信号样本进行检验,证明该方法能有效地判断待检样本的类型,诊断连杆轴承故障。     

履带拖拉机转向操纵系统的改进

采用液压伺服机构对履带拖拉机转向操纵系统进行了改进设计,实现了驾驶操纵的电子控制及其自动化,能够简化驾驶员的驾驶操纵,减轻驾驶员的工作强度。