Diseño y aplicación de un método de detección de fallos basado en filtros adaptativos y estimación de velocidad de rotación para un actuador electrohidrostático

La detección de fallos es una tecnología clave para probar la practicidad del actuador electrohidrostático, también conocido como EHA. Este protocolo posee un método de experimento de diseño efectivo para la detección de fallas EHA. Este protocolo combina algoritmos de simulación y detección de fallos experimentales que pueden detectar los errores de EHA de manera efectiva y rápida.

Para establecer el modelo de simulación EHA, abra el software de simulación en un PC y establezca los parámetros del modelo como se describe en el manuscrito de texto. Luego da un comando de posición, una sinusoide con una amplitud de 0,01 metros, y una frecuencia de dos pi de radio por segundo. Ingrese al menú de modelado y haga clic en el botón "configuración del modelo".

Establezca los parámetros de operación de simulación comenzando con un tiempo de inicio de cero segundos, un tiempo de parada de seis segundos, el tipo como paso variable y el solucionador como automático. Haga doble clic en los interruptores de inyección de errores para configurar el modelo para que funcione en una condición sin errores. Haga clic en el botón Ejecutar para ejecutar la simulación y recibir los resultados de la condición sin error.

Ejecute el software de dibujo para dibujar la curva de la colocación incorrecta del vástago del pistón. Haga doble clic en el interruptor de falla electromecánica insertado para inyectar una falla electromecánica en tres segundos, lo que establece la resistencia a 1000 ums para simular una falla de circuito abierto de los devanados del motor. Repita la ejecución de simulación como se demostró anteriormente para obtener los resultados para la condición de falla electromecánica.

Ejecute el software de dibujo para dibujar las curvas del desplazamiento del vástago del pistón y la resistencia identificada. Gire el interruptor de falla hidráulica de inserción para inyectar una falla hidráulica a los tres segundos, lo que aumenta el valor de fuga a 2.5 veces 10 ^ 9 metros cúbicos por segundo por pascal, para simular una falla de la unidad hidráulica. A continuación, ejecute el modelo de simulación como se demostró anteriormente para obtener los resultados para la condición de falla hidráulica.

Ejecute el software de dibujo para dibujar las curvas del desplazamiento del vástago del pistón y los resultados de la estimación de la velocidad de rotación. Coloque el PC, EHA y el servocontrolador. Abra la interfaz del software host en el PC y establezca la comunicación entre el servocontrolador y el PC. Seleccione el puerto serie apropiado en la ventana desplegable del nombre del recurso visa del software.

Haga clic en el botón Ejecutar para iniciar el software. Observe el área de recepción y las curvas correspondientes del software para determinar si la función de recepción de datos es normal. Haga clic en el botón dos de la válvula solenoide para observar si la luz roja de la válvula solenoide está iluminada y determinar si la función de transmisión de datos es normal.

Proporcione alimentación de accionamiento al servocontrolador y ajuste el voltaje a 50 voltios de CC. Haga clic en el botón de interruptor EHA en el software para establecer el EHA en un estado de ejecución. Haga clic en el botón de registro de datos para iniciar el registro de datos.

Los datos registrados incluirán varios parámetros, como la posición real, la posición objetivo, la velocidad real, la velocidad objetivo, la corriente del bus y el voltaje. Realice una ejecución previa para la EHA y dé comandos de posición en el software. Que incluyen un paso de más cinco y menos cinco milímetros.

Observe si la EHA está funcionando normalmente. Dar un comando de posición en el software una sinusoide con una amplitud de 10 milímetros y una frecuencia de un hercio. Observe si la resistencia identificada y la velocidad de rotación estimada son consistentes con los valores en condiciones de operación sin falla.

Vuelva a colocar el comando position en el estado original, si el resultado es correcto. Haga clic en el botón del interruptor EHA para detener el EHA y cortar la alimentación de la unidad. A continuación, detenga el software del ordenador host e interrumpa la comunicación entre el servocontrolador y el PC. Exporte los datos experimentales, analice los datos y dibuje curvas de los resultados experimentales utilizando un software de dibujo.

Luego proceda con el análisis de resultados como se describe en el texto manuscrito. En la ejecución de simulación, la curva de posición real y objetivo del vástago del pistón EHA en la condición de no falla funcionó normalmente con buenas características dinámicas. Sin embargo, la curva de posición en la inyección de fallas electromecánicas no pudo rastrear el objetivo con precisión.

El algoritmo de identificación de resistencia demostró que antes y después de la inyección el valor identificado convergió al valor verdadero, lo que indica que el método logró el efecto deseado. Las curvas de posición real y objetivo en la condición de inyección de falla hidráulica no pudieron rastrear el objetivo con precisión. Antes de la inyección, la velocidad de rotación estimada era muy cercana a la velocidad de rotación real.

Mientras que después de la inyección, se podría determinar una falla hidráulica de acuerdo con el error excesivo en la velocidad de rotación. Los resultados experimentales estuvieron de acuerdo con los resultados de la simulación. El algoritmo de identificación de resistencia mostró que el valor identificado convergió al valor verdadero de 0,3 oms consistente con la simulación, lo que indica que el método logró el efecto deseado.

La estimación de la velocidad de rotación correspondiente estaba cerca de la velocidad de rotación real, y el error de velocidad de rotación esencialmente fluctuó en el rango aceptable de cero a 2.5 RPS. La tecnología de detección de fallos es clave para la redundancia EHA y la gestión del estado. Lo que puede allanar el camino para una mayor practicidad de EHA.