Progettazione e applicazione di un metodo di rilevamento guasti basato su filtri adattivi e stima della velocità di rotazione per un attuatore elettro-idrostatico

Il rilevamento dei guasti è una tecnologia chiave per testare la praticità dell'attuatore elettro-idrostatico, noto anche come EHA. Questo protocollo possiede un metodo di esperimento di progettazione efficace per il rilevamento dei guasti EHA. Questo protocollo combina algoritmi di simulazione e rilevamento dei guasti sperimentali in grado di rilevare gli errori di EHA in modo efficace e rapido.

Per stabilire il modello di simulazione EHA, aprire il software di simulazione su un PC e impostare i parametri del modello come descritto nel manoscritto di testo. Quindi dare un comando di posizione, una sinusoide con un'ampiezza di 0,01 metri e una frequenza di due pi greco al secondo. Accedere al menu di modellazione e fare clic sul pulsante "impostazioni modello".

Impostare i parametri dell'operazione di simulazione a partire da un tempo di inizio di zero secondi, un tempo di arresto di sei secondi, il tipo come passo variabile e il solutore come automatico. Fare doppio clic sugli interruttori di inserimento guasti per impostare il modello in modo che funzioni in una condizione di assenza di guasto. Fare clic sul pulsante Esegui per eseguire la simulazione e ricevere i risultati della condizione di non errore.

Eseguite il software di disegno per disegnare la curva dello spostamento errato dello stelo del pistone. Fare doppio clic sull'interruttore di guasto elettromeccanico dell'inserto per iniettare un guasto elettromeccanico a tre secondi, che imposta la resistenza a 1000 ums per simulare un guasto a circuito aperto degli avvolgimenti del motore. Ripetere l'esecuzione della simulazione come dimostrato in precedenza per ottenere i risultati per la condizione di guasto elettromeccanico.

Eseguire il software di disegno per disegnare le curve dello spostamento dello stelo del pistone e la resistenza identificata. Ruotare l'interruttore di guasto idraulico dell'inserto per iniettare un guasto idraulico a tre secondi che aumenta il valore di perdita a 2,5 volte 10 ^ 9 metri cubi al secondo per pascal, per simulare un guasto dell'unità idraulica. Quindi eseguire il modello di simulazione come dimostrato in precedenza per ottenere i risultati per la condizione di guasto idraulico.

Eseguire il software di disegno per disegnare le curve dello spostamento dello stelo del pistone e i risultati della stima della velocità di rotazione. Posizionare il PC, l'EHA e il servocontrollore. Aprire l'interfaccia del software host sul PC e stabilire una comunicazione tra il servocontroller e il PC. Seleziona la porta seriale appropriata dalla finestra a discesa del nome della risorsa visa del software.

Fare clic sul pulsante Esegui per avviare il software. Osservare l'area di ricezione e le curve corrispondenti del software per determinare se la funzione di ricezione dei dati è normale. Fare clic sul pulsante due dell'elettrovalvola per osservare se la luce rossa dell'elettrovalvola è accesa e determinare se la funzione di trasmissione dei dati è normale.

Fornire alimentazione al servocontroller e impostare la tensione su 50 volt cc. Fare clic sul pulsante di commutazione EHA sul software per impostare EHA su uno stato di esecuzione. Fare clic sul pulsante Registro dati per avviare la registrazione dei dati.

I dati registrati includeranno vari parametri, come la posizione effettiva, la posizione target, la velocità effettiva, la velocità target, la corrente del bus e la tensione. Condurre una pre-esecuzione per l'EHA e dare comandi di posizione sul software. Che includono un passo di più cinque e meno cinque millimetri.

Osservare se l'EHA funziona normalmente. Dare un comando di posizione sul software una sinusoide con un'ampiezza di 10 millimetri e una frequenza di un hertz. Osservare se la resistenza identificata e la velocità di rotazione stimata sono coerenti con i valori in condizioni operative senza guasti.

Riportare il comando position allo stato originale, se il risultato è corretto. Fare clic sul pulsante di commutazione EHA per arrestare l'EHA e interrompere l'alimentazione dell'unità. Quindi arrestare il software del computer host e interrompere la comunicazione tra il servocontroller e il PC. Esporta i dati sperimentali, analizza i dati e disegna curve dei risultati sperimentali utilizzando il software di disegno.

Quindi procedere con l'analisi dei risultati come descritto nel manoscritto di testo. Nella simulazione, la curva di posizione effettiva e target dello stelo del pistone EHA in condizioni di assenza di guasto ha funzionato normalmente con buone caratteristiche dinamiche. Tuttavia, la curva di posizione nell'iniezione elettromeccanica del guasto non è stata in grado di tracciare con precisione il bersaglio.

L'algoritmo di identificazione della resistenza ha dimostrato che prima e dopo l'iniezione il valore identificato convergeva al valore reale, indicando che il metodo ha ottenuto l'effetto desiderato. Le curve di posizione effettive e target nella condizione di iniezione del guasto idraulico non sono state in grado di tracciare con precisione il bersaglio. Prima dell'iniezione, la velocità di rotazione stimata era molto vicina alla velocità di rotazione effettiva.

Mentre dopo l'iniezione, un guasto idraulico potrebbe essere determinato in base all'errore eccessivo nella velocità di rotazione. I risultati sperimentali erano conformi ai risultati della simulazione. L'algoritmo di identificazione della resistenza ha mostrato che il valore identificato convergeva al valore reale di 0,3 oms coerente con la simulazione, indicando che il metodo ha ottenuto l'effetto desiderato.

La corrispondente stima della velocità di rotazione era vicina alla velocità di rotazione effettiva e l'errore di velocità di rotazione oscillava essenzialmente nell'intervallo accettabile da zero a 2,5 RPS. La tecnologia di rilevamento dei guasti è fondamentale per la ridondanza EHA e la gestione dello stato. Il che può aprire la strada a un'ulteriore praticità dell'EHA.