本文關(guān)鍵詞：高性能電液伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的控制問題及故障診斷研究

  更多相關(guān)文章： 電液伺服系統(tǒng) 仿真模型 控制器設(shè)計(jì) 故障診斷 多群粒子群算法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法

【摘要】：本文建立了高性能電液伺服轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的仿真模型并進(jìn)行了控制器設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上開發(fā)和驗(yàn)證了可能用于電液伺服系統(tǒng)的故障診斷算法。首先,運(yùn)用物理學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)各項(xiàng)定律建立起轉(zhuǎn)臺(tái)中框被控對象的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上建立起系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。并根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)調(diào)試需求,編寫了系統(tǒng)頻率特性測試程序。在系統(tǒng)硬件選型完成的前提下,一個(gè)良好的控制策略尤為重要,它成為系統(tǒng)性能提高的主要措施。在本轉(zhuǎn)臺(tái)的現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)過程中,采用經(jīng)典控制算法,即加速度及速度反饋,位置環(huán)控制,指令信號微分前饋,干擾輸入信號前饋,顫振信號環(huán)節(jié)。然后,通過對電液伺服轉(zhuǎn)臺(tái)中重要的三個(gè)部分,即液壓馬達(dá)、電液伺服閥及角位移傳感器可能發(fā)生故障的原因、表征等闡述,總結(jié)了系統(tǒng)中常見的各類故障。并在此基礎(chǔ)上分析了多群粒子群和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩種可用于電液伺服系統(tǒng)故障診斷算法的原理。為了保障實(shí)際系統(tǒng)的安全性,同時(shí)降低維護(hù)和運(yùn)行成本,考慮利用仿真的方式進(jìn)行故障診斷方法的開發(fā)和驗(yàn)證。即通過人為地修改結(jié)構(gòu)框圖中的對應(yīng)參數(shù)模擬系統(tǒng)中液壓馬達(dá)、電液伺服閥、角位移傳感器的典型故障,結(jié)合上述智能算法的不同特點(diǎn)開發(fā)診斷方法。并從診斷效果和可行性兩個(gè)方面進(jìn)行上述方法的驗(yàn)證及對比。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服系統(tǒng) 仿真模型 控制器設(shè)計(jì) 故障診斷 多群粒子群算法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TH137
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 電液伺服轉(zhuǎn)臺(tái)綜述10-11
• 1.2.1 轉(zhuǎn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)及組成10
• 1.2.2 轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)特點(diǎn)概述10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-14
• 1.3.1 電液伺服系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 電液伺服系統(tǒng)故障診斷研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容及轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)14-15
• 第2章 高性能電液伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的建模15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 數(shù)學(xué)模型的建立15-21
• 2.2.1 四通閥控制對稱液壓馬達(dá)15-19
• 2.2.2 電液伺服閥19
• 2.2.3 其他元件19-20
• 2.2.4 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖及參數(shù)計(jì)算20-21
• 2.3 系統(tǒng)頻率特性測試21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 高性能電液伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制策略的研究23-37
• 3.1 引言23
• 3.2 被控對象的頻率特性23-24
• 3.3 加速度和速度反饋24-26
• 3.4 位置環(huán)控制26
• 3.5 指令信號微分前饋26-28
• 3.6 系統(tǒng)在低速運(yùn)行時(shí)的控制問題28-32
• 3.6.1 馬達(dá)的摩擦干擾轉(zhuǎn)矩及閥的死區(qū)非線性28-29
• 3.6.2 干擾輸入信號前饋29-31
• 3.6.3 顫振信號環(huán)節(jié)31-32
• 3.7 抗飽和環(huán)節(jié)32-34
• 3.8 系統(tǒng)最終控制器時(shí)域仿真分析34-36
• 3.9 本章小結(jié)36-37
• 第4章 電液伺服系統(tǒng)故障分析及診斷方法原理37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 電液伺服系統(tǒng)故障概述37-38
• 4.3 電液伺服閥38-39
• 4.3.1 電液伺服閥的組成及特點(diǎn)38
• 4.3.2 電液伺服閥的主要故障及其機(jī)理38-39
• 4.4 液壓馬達(dá)39-40
• 4.4.1 液壓馬達(dá)的組成及特點(diǎn)39-40
• 4.4.2 液壓馬達(dá)的主要故障及其機(jī)理40
• 4.5 角位移傳感器40-41
• 4.5.1 角位移傳感器的特點(diǎn)40-41
• 4.5.2 角位移傳感器的主要故障及其機(jī)理41
• 4.6 實(shí)際系統(tǒng)常見故障總結(jié)41-42
• 4.7 粒子群算法原理42-45
• 4.7.1 標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法42-43
• 4.7.2 多群粒子群算法43-44
• 4.7.3 多群粒子群算法在本系統(tǒng)中的應(yīng)用思路44-45
• 4.8 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法原理45-49
• 4.8.1 生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)45-46
• 4.8.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法46-47
• 4.8.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法47-48
• 4.8.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在本系統(tǒng)中的應(yīng)用思路48-49
• 4.9 本章小結(jié)49-50
• 第5章 故障診斷在電液伺服系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)50-66
• 5.1 引言50
• 5.2 故障診斷性能的幾種評價(jià)指標(biāo)50
• 5.3 多群粒子群算法用于故障診斷的實(shí)現(xiàn)50-60
• 5.3.1 診斷過程50-52
• 5.3.2 診斷結(jié)果52-60
• 5.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法用于故障診斷的實(shí)現(xiàn)60-65
• 5.4.1 故障樣本的提取60
• 5.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)60-62
• 5.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與診斷結(jié)果62-64
• 5.4.4 多群粒子群算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的對比64-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-72
• 致謝72

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5 王敏,王萬俊,熊春山,黃心漢;基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的故障診斷技術(shù)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

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3 聞競競;黃道;;故障診斷方法綜述[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國第18屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 李t，

本文編號：886808