[發(fā)明專(zhuān)利]液壓設(shè)備動(dòng)能剛度檢測(cè)系統(tǒng)及圖示化監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610383500.7
• 申請(qǐng)日: 2016-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105927614B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷立臣;楊彬;孫昱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F15B19/00
• 分類(lèi)號(hào): F15B19/00
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.液壓設(shè)備動(dòng)能剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信號(hào)調(diào)制與信息融合系統(tǒng)；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：分別用于采集機(jī)電液系統(tǒng)中電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速n_e、電機(jī)轉(zhuǎn)矩T_e、液壓泵輸出流量Q_p、液壓泵輸出壓力P_p、液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速n_m、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩T_m的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳感器、液壓泵流量傳感器、液壓泵壓力傳感器、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器和液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩傳感器；

信號(hào)調(diào)制與信息融合系統(tǒng)用于對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速n_e、電機(jī)轉(zhuǎn)矩T_e、液壓泵輸出流量Q_p、液壓泵輸出壓力P_p、液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速n_m、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩T_m進(jìn)行求變化率處理、信號(hào)調(diào)制處理，然后進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速剛度李薩如圖繪制、液壓泵流量剛度李薩如圖繪制和液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速剛度李薩如圖繪制，通過(guò)繪制的電機(jī)轉(zhuǎn)速剛度李薩如圖、液壓泵流量剛度李薩如圖、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速剛度李薩如圖獲得電機(jī)、液壓泵及液壓馬達(dá)的動(dòng)能剛度角，最后利用獲得的電機(jī)、液壓泵及液壓馬達(dá)的動(dòng)能剛度角繪制機(jī)電液系統(tǒng)的動(dòng)能剛度圓；

信號(hào)調(diào)制處理為選用單位幅值的正弦信號(hào)對(duì)機(jī)電液系統(tǒng)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、液壓泵輸出流量、液壓泵輸出壓力、液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速和液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的變化率進(jìn)行調(diào)幅處理，得調(diào)幅信號(hào)為：

x=dAdtsin(ωt+ψA)y=dBdtsin(ωt+ψB)z=dCdtsin(ωt+ψC)---(4)]]>

式中，A∈{ω_e，Q_p，ω_m}，B∈{T_e，P_p，T_m}，C∈{i_e，ω_p，Q_m}其中，ω_e——電機(jī)輸出角頻率；ω_p——油泵輸出角頻率；ω_m——油馬達(dá)輸出角頻率；i_e——電機(jī)的輸入電流；Q_m表示液壓馬達(dá)輸入流量；ψA為A信號(hào)變化率的載波信號(hào)的相位，ψB為B信號(hào)變化率的載波信號(hào)的相位，ψC為C信號(hào)變化率的載波信號(hào)的相位；

令為動(dòng)能信號(hào)與勢(shì)能信號(hào)載波的相位差，ψ_C＝ψ_A；令α＝ωt+ψ_B，得：

由式(5)得：

當(dāng)載波信號(hào)的相位差時(shí)，由式(6)得：

y=-dBdAx---(7)]]>

同理得：

z=dCdAx---(8)]]>

在笛卡爾坐標(biāo)平面內(nèi)，由式(7)、(8)繪制電機(jī)轉(zhuǎn)速剛度李薩如圖、液壓泵流量剛度李薩如圖、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速剛度李薩如圖；李薩如圖包括過(guò)原點(diǎn)的兩條直線，分別稱(chēng)為逆向剛度線與正向剛度線，逆向剛度線、正向剛度線與水平坐標(biāo)軸的夾角稱(chēng)為動(dòng)能剛度角；

電機(jī)、液壓泵及液壓馬達(dá)的動(dòng)能剛度角大小分別為ζ_M、ζ_P、ζ_m，得方程組(9)；

SM=π(ξM)2SP=π(ξP)2Sm=π(ξm)2---(9)]]>

在笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)，式(9)所繪制的同心圓稱(chēng)為動(dòng)能剛度圓；式中，ζ_M∈{α_M，β_M}，ζ_P∈{α_P，β_P}，ζ_m∈{α_m，β_m}；其中，α_M為電機(jī)的正向動(dòng)能剛度角，β_M為電機(jī)的逆向動(dòng)能剛度角；α_P為液壓泵的正向動(dòng)能剛度角，β_P為液壓泵的逆向動(dòng)能剛度角；α_m為液壓馬達(dá)的正向動(dòng)能剛度角，β_m為液壓馬達(dá)的逆向動(dòng)能剛度角；

其中，動(dòng)能剛度：液壓設(shè)備實(shí)際輸出動(dòng)能抵抗外部激擾的能力；

動(dòng)能剛度角：動(dòng)能剛度李薩如圖的傾角；

動(dòng)能剛度圓：在笛卡爾坐標(biāo)系中，以動(dòng)能剛度角為半徑所繪制的圓。