本文關(guān)鍵詞： 機(jī)電液系統(tǒng) 運(yùn)行性能評價 動能變化率 動能剛度 瞬時轉(zhuǎn)速波動 特征關(guān)聯(lián)分析　出處：《長安大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：機(jī)電液系統(tǒng)集機(jī)、電、液等多能量域特點(diǎn)于一體,被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、航空航天、航海船舶等諸多領(lǐng)域,其運(yùn)行安全保障至關(guān)重要,而系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與性能評價更是保證安全運(yùn)行的重要手段。但機(jī)電液系統(tǒng)的運(yùn)行過程伴隨著多能域功率的相互轉(zhuǎn)換,其運(yùn)行過程復(fù)雜,尤其在變環(huán)境工況下呈現(xiàn)出效率低下、非平穩(wěn)性及非線性等特征,為系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與性能評價帶來難度。而機(jī)電液系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,其多能域源信號中蘊(yùn)含著豐富的表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息,因此,在獲取系統(tǒng)多物理源信號的基礎(chǔ)上,揭示運(yùn)行狀態(tài)信息(特征)與系統(tǒng)運(yùn)行性能變化之間的本質(zhì)聯(lián)系,是機(jī)電液系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與性能評價的關(guān)鍵。鑒于機(jī)電液系統(tǒng)在服役過程中對運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與性能評價的迫切需求,本文通過建立環(huán)境工況作用于系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù),對內(nèi)影響動能剛度,對外改變瞬時轉(zhuǎn)速波動的效應(yīng)傳遞鏈,研究基于機(jī)電液系統(tǒng)動力學(xué)內(nèi)外部特征關(guān)聯(lián)分析方法。提出以動能剛度作為系統(tǒng)內(nèi)部參量與外部特性之間的橋梁,研究多能域系統(tǒng)動能變化率作用機(jī)理,由內(nèi)及表,探索機(jī)電液系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)隨環(huán)境工況的變化規(guī)律,為系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)評估提供新思路與新方法。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)探索動能變化率表征機(jī)電液系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)的重要作用。結(jié)合機(jī)電液系統(tǒng)的動力學(xué)模型,研究系統(tǒng)的功率分布與多域能量轉(zhuǎn)換過程,結(jié)果表明動能變化率是多域能量轉(zhuǎn)化過程的重要指標(biāo),其變化機(jī)理與系統(tǒng)節(jié)能效果、運(yùn)行平穩(wěn)性密切相關(guān)。基于此,提出機(jī)電液系統(tǒng)的功率匹配原則,以動能變化率作為衡量系統(tǒng)運(yùn)行性能變化的重要參量,將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與性能評價轉(zhuǎn)換為動能變化率的軟測量問題,驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)內(nèi)部特征及外部特性關(guān)聯(lián)分析的研究。(2)提出衡量動能變化率的內(nèi)部特征-動能剛度及其檢測方法。闡明了動能剛度是系統(tǒng)動能抵抗外部激擾源變化的能力,在機(jī)電液系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評估中具有重要意義;揭示了多物理參量對動能剛度的作用機(jī)制,分析結(jié)果表明動能剛度受多能域參數(shù)共同影響;結(jié)合信號調(diào)制與信息融合技術(shù),將多物理源信號融合成李薩如圖形,以圖形特征-傾角衡量動能剛度大小,以動能剛度圓的包容關(guān)系衡量系統(tǒng)的剛度損失,為抽象的動能剛度賦予直觀的圖形表示與實(shí)際物理意義。(3)研究機(jī)電液系統(tǒng)外部特征-瞬時轉(zhuǎn)速的測量及波動特征提取方法。提出基于采樣點(diǎn)計數(shù)的瞬時轉(zhuǎn)速測量方法,分析其主要誤差源-量化誤差的產(chǎn)生機(jī)理與消除方法,結(jié)果表明:提高采樣頻率能夠有效降低量化誤差。在瞬時轉(zhuǎn)速精準(zhǔn)測量的基礎(chǔ)上,利用測速齒盤等角度域劃分的特點(diǎn),將瞬時轉(zhuǎn)速波動的時域信號轉(zhuǎn)換至角度域,并結(jié)合短時傅里葉變換與階比分量追蹤,提取轉(zhuǎn)速波動特征,為系統(tǒng)動力學(xué)外部特征的獲取提供方法支持,拓展了動能剛度原理的實(shí)際應(yīng)用價值。(4)通過機(jī)電液系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動力學(xué)內(nèi)外部特征關(guān)聯(lián)分析的有效性。以機(jī)電液系統(tǒng)動力學(xué)內(nèi)外部特征獲取方法為技術(shù)基礎(chǔ),聯(lián)合內(nèi)部特征-動能剛度與外部特征-瞬時轉(zhuǎn)速波動的變化規(guī)律,在典型變環(huán)境工況(變轉(zhuǎn)速、變負(fù)載)下,驗(yàn)證內(nèi)外部特征關(guān)聯(lián)分析方法在系統(tǒng)節(jié)能及運(yùn)行性能評價中的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)動力學(xué)內(nèi)外部特征隨環(huán)境工況變化,動能剛度損失加劇,則瞬時轉(zhuǎn)速波動變大;而兩者變化規(guī)律的關(guān)聯(lián)性揭示了動能變化率作用機(jī)理是“形于系統(tǒng)內(nèi)部的動能剛度,而表于系統(tǒng)外部的轉(zhuǎn)速波動”這一客觀規(guī)律,為評價機(jī)電液系統(tǒng)的運(yùn)行性能提供了新方法。
[Abstract]:In this paper , the main research contents of this paper are as follows : ( 1 ) To explore the essential relation between the operating state information ( characteristic ) and the change of performance of the system . ( 2 ) The internal characteristic - kinetic energy stiffness and its detection method are put forward to measure the change rate of kinetic energy . The dynamic stiffness is the ability of the system kinetic energy to resist the change of the external shock source .

【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH137

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1501316