基于电参量信息融合的液压系统状态识别技术

以液压系统运行状态在线监测、故障诊断以及功率优化控制为研究目标,提出将电动机三相交流电源的电压、电流信号用李萨如图产生单相及三相信息融合方法.利用机电动力学建立交流电动机驱动液压系统的动态功率平衡方程,分析电、机、液能量的转换和耦合过程,在此基础上提出用三相电气参量提供的幅值、相位、相间和相序信息绘制单相和三相李萨如动态图形,由数学分析推导出李萨如图形面积、外接矩形、摆动角度等特征量与交流电功率之间的函数关系,通过计算李萨如图特征量的变化实现对液压系统运行状态、运行工况以及功率匹配情况进行在线监测,形成基于电参量信息融合的液压系统运行状态识别技术.研究结果表明,单相李萨如图形面积可线性表示液压系统负载功率的在线状态,其外接矩形面积表示电源负荷状态,由此构成的功率圆可以在线监测电动机与液压系统负载工况的功率匹配过程;通过李萨如图形特征可以识别液压系统加载、减载、冲击、过载、溢流以及储能等典型工况;根据本方法形成的三相李萨如图还可对液压系统的电动机、机械和液压故障进行分类判别.     

泵控缸液压系统全局功率动态匹配图示化监测方法

为在线监测液压系统的运行状态及功率匹配信息,识别其在典型工况下的功率匹配关系,以变转速泵控缸液压系统为例,基于多源信息融合思想,提出了李萨如图和功率圆图的动态功率匹配图示化监测方法.基于LabVIEW开发了测控程序进行变工况下的功率软测量,验证并分析了系统的能效特性.结果 表明:恒定转速下,系统总效率随负载增大先升高后...     

基于电信号分析的液压系统运行状态实时监测技术

为了寻找一种直观、有效的液压系统运行状态监测方法,研究了基于电信号的图形化液压系统运行状态实时监测技术。该项技术通过Hilbert变换对实时电信号的基频分量进行快速提取,以保证监测系统的实时性;并利用李萨如方法对电信号进行融合,形成图形化的液压系统状态监测技术。在此基础之上,应用LabVIEW软件对运行状态在线监测系统进行整体设计,并进行液压系统极限工况试验,验证了该项技术的可靠性及实用性,为液压系统运行状态监测提供了新的思路。     

某液压泵马达测试台功率回收系统研究及分析

随着液压泵等液压元件的发展趋向高压、高功率、高转速，液压元件测试台的功率也在不断提高，造成更多的能量消耗，因此试验台的功率回收至关重要。分析了电功率、机械补偿和液压补偿的功率回收系统方案，确定出液压泵马达测试台较为理想的功率回收系统形式。对选用的电功率回收系统通过AMESim软件建立了功率回收系统模型，对不同工况下电功率回收系统的回收率进行分析。     

电功率回收液压马达试验台功率回收效率研究

针对批量液压马达试验中能量浪费的问题，提出了精确控制马达转速和马达加载的试验方法，设计了一种电功率回收液压马达出厂试验台，并对液压马达试验台电功率回收原理及功率回收效率进行分析。采用AMESim软件对系统功率回收效率仿真，且通过试验台对液压马达相关性能进行测试，对试验与仿真系统功率回收效率进行比较分析，发现在仿真和试验中系统功率回收效率存在最大值且与液压马达总效率正相关。试验台设计合理，可以较好的实现试验过程中多余能量回收，对液压马达试验台电功率回收的设计与研究具有参考价值和实际工程指导意义。     

基于Amesim的电功率回收型液压实验台仿真

针对传统液压台通过节流和溢流调试能源消耗过高,液压系统温升过快的不足,本文提出了一种基于电功率回收型液压实验台,介绍了系统的结构组成和工作原理,分析设计了各组成部件的关键参数,基于Amesim建立了功率回收型液压系统模型,通过该模型对液压系统的功率回收效率和泵排量响应特性进行仿真分析。研究表明:通过电功率回收方式,实验台可以降低系统的功率消耗,减少系统散热。     

煤机设备无线自供电状态监测系统

针对当下煤机设备状态监测系统时效性差、通信电缆铺设困难、需要定期更换电池等问题,提出了一种基于无线传感器网络与自供电技术的监测系统设计方法。系统由能量采集模块、无线传感器网络及监测上位机组成,通过能量采集模块收集煤机设备振动能量为节点电路供电,采用无线传感器网络与上位机实现设备关键状态信息的采集、传输与处理。测试结果表明,系统可在30 m有效范围内实现对煤机设备运行状态的实时监测,能量采集模块最大输出功率可达378 mW,能够有效收集设备振动能量实现系统能源自供给。     

盾构在线监测系统研究

为了解决现有盾构状态监测技术不能实现对设备进行连续、全面的在线监测问题,以盾构刀盘驱动系统、液压系统作为研究对象,开发盾构及关键部件在线监测系统,实现了对整个盾构设备的实时在线监测。对在线监测系统及其部件进行工厂试验、校准、在线监测数据分析,结果表明该系统能够在盾构机上良好运转,并完成所有功能,能够实现数据采集分析、故障提醒、短信提示、远程监控和报表生成等功能。     

液压油污染度在线监测系统研制及实验研究

油液污染是液压系统最主要的故障根源,而现有的油液污染检测设备价格昂贵、检测周期长、对操作环境要求严格.该文以特制滤膜为敏感元件,恒功率淤积法为技术原理,结合计算机技术在测量与监测方面的应用,研制出一套基于MCGS工控组态软件的液压油污染度在线监测系统,并完成了对在线监测系统的实验研究.实验研究结果表明,系统监测结果准确可靠,满足了鉴定油液污染等级的要求,可用于油液污染度的现场在线监测,具有一定的推广应用价值.     

基于电流信号的液压设备状态监测技术研究

通过大量理论研究与试验验证发现机械工程中液压设备的许多故障信息是以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号中,借助硬件解调电路及软件希尔伯特变换对这些信号进行解调处理,通过监测调制信号以达到对整个液压系统的状态监测。该文介绍了硬件解调电路、希尔伯特变换的解调原理以及基于电流信号借助DSP的电动机功率监测的方法。     

基于LabVIEW的数据采集、监测系统设计

介绍了虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程语言LabVIEW,在此平台的基础上,对数据采集系统软硬件进行了设计,主要包括传感器的选择、数据采集卡的选用、信号调理电路、数据采集、分析及监测系统的设计。以实验台齿轮泵泵壳振动信号作为研究对象,利用拉依达法确定报警阈值,利用MATLAB与LabVIEW混合编程的形式,来实现监测系统的功能。最后,在实验室液压实验台上进行了实验,结果表明,本系统能够较好的完成数据的采集及设备状态的监测。     

基于虚拟仪器的液压泵转速系统设计

液压泵转速是液压系统中很重要的一个参数,它关乎整个液压系统运行的稳定性和安全性,同时对液压系统故障的判别及处理有着不可忽视的参考价值。文中以高职院校机电类专业必备的专业实验设备———THPHDW-1型液压与气压传动综合实训系统为载体,利用虚拟仪器技术的便捷性和易更新性等特点,搭建虚拟实验台,能够对液压系统液压泵转速进行在线显示和监测,或利用虚拟的数据采集卡做相关的液压转速测量试验,此系统设计为整个液压系统运行的准确性、稳定性提供了一个参考依据,拓宽了液压气动试验台的使用范围。系统能对设备相关参数进行高精度的监测和显示,有利于系统的及时更新。     

基于功率键合图和MATLAB/Simulink的液压系统动态仿真

介绍了功率键合图的建模方法,以镁合金铸轧机的液压系统为例,建立了铸轧机倾翻系统的键合图模型及状态方程,并结合MATLAB/Simulink软件对液压系统进行动态仿真。功率键合图法可以有效反映液压系统中的非线性,对系统分析更加方便,仿真结果更准确,为铸轧机液压系统的性能分析提供了理论依据。     

基于Can-bus的9YCL-1.0青饲料联合打捆机电液控制系统设计开发

针对青饲料联合打捆机电液控制系统改进优化的需求,提出基于Can-bus的9YCL-1.0青饲料联合打捆机电液控制系统开发方案。控制系统采用负载敏感液压系统和Can-bus通信车载电控系统,在制作青贮圆草捆各环节加装电液执行设备和运行状态检测传感器,完成捆包成型、缠网、放捆、裹膜和卸包等动作全自动控制。此系统实现了整车运行状态在线监测,以及设备作业信息采集,为此类设备自动化和智能化开发设计提供一定的参考,为将来设备接入农业物联网奠定基础。     

液压系统运行状态监测

状态监测技术是提高液压设备运行可靠性与安全性的一种有效手段和方法，文章在分析了液压系统状态监测的目的与监测内容的基础上，提出了一种基于网络与PLC的液压监控系统模型。简要分析了该模型的结构与功能并给出了该模型的应用范例。     

堆料机俯仰液压系统的故障与排除

堆料机俯仰液压系统的故障与排除刘凤君王刚张治宇陈家素堆料机是散料装运中堆积散料的重要设备,如图１所示,它由悬臂、输送装置、配重、机身及车轮轨道等部分组成,其中悬臂俯仰装置采用的是液压驱动。悬臂俯仰装置的液压系统原理图如图２所示,在堆料机停止工作...     

负载传感径向柱塞泵实验特性仿真研究

利用功率键合图和Simulink建立了电液比例控制负载传感变量径向柱塞泵的仿真模型，仿真结果与实验曲线基本吻合。通过对该系统的仿真，可以清楚地观察到系统各元件的工作过程和变化状态，为液压系统的设计提供了指导。     

功率超声系统负载的检测及模糊控制

功率超声医疗设备在治疗的过程中,为了取得良好的超声乳化效果,要求振动系统在不同的负载下都具有较大的输出振幅,这就要求振动系统在不同的负载下都工作在匹配状态下.文章首先分析了纵向复合棒大功率换能器加接变幅杆和刀具的振动系统的等效机电模型,然后根据等效机电模型分析了功率超声振动系统动态阻抗匹配的基本原理.同时针对功率超声系统的工作特点设计了一种动态负载在线检测方法,得到反映负载状态及其变化趋势的参数,并根据识别出的动态负载确定出模糊控制器的输入输出参数.最后给出了一种实用的模糊控制算法进行振动系统的动态阻抗匹配.实验结果表明,利用模糊控制器进行动态阻抗匹配能保证振动系统在变负载的情况下仍然获取较高的电功率和较好的超声乳化效果.     

基于功率信号的钻锪刀具监测及其系统开发

刀具切削状态直接影响了加工质量与效率,在柔性制造和计算机集成制造生产线中,监测设备常以功率阈值的方式判断刀具加工状态。而在实际加工中,如切削参数发生改变,则需要对各工序重新设定阈值参数,且无法适用于变切削加工过程。为解决这一问题,提出在功率监测法的基础上,利用自适应神经模糊系统与支持向量回归建立功率与加工参数之间的模型,计算标准切削功率,并与实际切削功率进行实时对比分析,从而判断刀具加工状态并执行换刀策略。最后,在西门子840Dsl数控系统中进行二次开发,完成了刀具状态监测系统的开发并应用于实际生产加工中,验证了所提方法的有效性。     

挖掘机电控功率优化系统分析

由于挖掘机采用定量液压系统的功率利用率较低（约为54％－60％），目前一般选用功率利用率较高的变量系统（两种系统比较如图1所示）。液压变量系统如图2所示。在功率调节器中，控制活塞右面有泵出口压力作用，左面有弹簧力作用，其控制过程为：外负载增大十活塞左移（弹簧被压缩）十泵斜盘摆角减小十泵排量下降十泵转速降低最终达到工作机械速度随外载增大而减少；随外载减少而增大。确保发动机功率在泵的调节范围内得到充分利用。这种恒功率控制系统在确定泵的输入功率时，必须考虑发动机的工作条件（如超载、高海拔作业等），因此，泵的…