[發(fā)明專利]基于液壓缸伺服閥開度靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征的預(yù)警方法

有效

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• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110814054B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟棟;王晨;宋亮;陳振宇;袁露
• 申請（專利權(quán)）人: 清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號: B21B38/10
• 分類號: B21B38/10;B21B33/00;B21B37/58
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發(fā)明公開了一種基于液壓缸伺服閥開度靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征的預(yù)警方法，通過分析在預(yù)設(shè)壓力下的伺服閥開度的長期穩(wěn)定性的靜態(tài)特征，以及伺服閥在相同壓力下泄壓狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)跟蹤特性，評估伺服閥的健康狀態(tài)，并以此進(jìn)行趨勢報(bào)警，可以實(shí)現(xiàn)軋機(jī)液壓缸伺服閥的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于液壓缸伺服閥開度靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征的預(yù)警方法。

背景技術(shù)

軋機(jī)是實(shí)現(xiàn)金屬軋制過程的設(shè)備，軋機(jī)的軋制力和輥縫是軋機(jī)最關(guān)鍵的參數(shù)，其中輥縫的保證是控制目標(biāo)，在軋制過程中力的變化是由于鋼坯有波動(dòng)，引起軋制力波動(dòng)。軋機(jī)的液壓系統(tǒng)中的液壓缸伺服閥通過開度調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)跟蹤軋制力的變化，保證輥縫不變，因此液壓缸伺服閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性是關(guān)鍵指標(biāo)。軋機(jī)液壓缸的位置精度和壓力精度是影響軋機(jī)功能精度的主要因素，液壓缸伺服閥不僅是影響軋機(jī)的易損件，也是影響軋機(jī)功能精度的重要零部件。通常對液壓缸伺服閥的檢修，屬于事后檢修，不利于提高軋制精度，因此如何實(shí)現(xiàn)對液壓缸伺服閥的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測是個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于液壓缸伺服閥開度靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征的預(yù)警方法，通過分析在預(yù)設(shè)壓力下的伺服閥開度的長期穩(wěn)定性的靜態(tài)特征，以及伺服閥在相同壓力下泄壓狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)跟蹤特性，評估伺服閥的健康狀態(tài)，并以此進(jìn)行趨勢報(bào)警，可以實(shí)現(xiàn)軋機(jī)液壓缸伺服閥的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。具體的，本發(fā)明包括以下步驟：

S1.提取伺服閥在預(yù)設(shè)壓力下的開度隨時(shí)間的長期穩(wěn)定性特征，作為伺服閥的靜態(tài)特征；所述靜態(tài)特征包括伺服閥的初始開度A；

S2.提取伺服閥在相同壓力下泄壓狀態(tài)時(shí)的開度振蕩的時(shí)間常數(shù)τ和開度超調(diào)量E，作為伺服閥的動(dòng)態(tài)跟蹤特征；所述開度振蕩的時(shí)間常數(shù)τ為伺服閥開度振蕩的幅值減小到原來e^-1所需要的時(shí)間，所述開度超調(diào)量E為伺服閥開度偏離給定值的程度；

S3.建立伺服閥在系列工況下的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)跟蹤特征的波動(dòng)范圍；

S4.對伺服閥在實(shí)時(shí)工作狀態(tài)下的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)跟蹤特征進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并與波動(dòng)范圍進(jìn)行比較；

S5.當(dāng)實(shí)時(shí)靜態(tài)特征或動(dòng)態(tài)跟蹤特征超出正常范圍時(shí)，進(jìn)行預(yù)警提示。

進(jìn)一步的，若伺服閥在預(yù)設(shè)壓力下泄壓狀態(tài)時(shí)的開度穩(wěn)態(tài)值為B，開度最大值為C，則所述開度超調(diào)量E＝C-B。

進(jìn)一步的，所述靜態(tài)特征的波動(dòng)范圍為伺服閥在不同時(shí)間段的N個(gè)初始開度A在顯著水平為α₁時(shí)的置信區(qū)間，所述顯著水平α₁≤0.1，即置信水平1-α₁≥0.9。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)態(tài)跟蹤特征的波動(dòng)范圍包括開度振蕩的時(shí)間常數(shù)τ和開度超調(diào)量E的波動(dòng)范圍，所述開度振蕩的時(shí)間常數(shù)τ的波動(dòng)范圍為伺服閥在不同時(shí)間段的N個(gè)初始開度A在顯著水平為α₂時(shí)的置信區(qū)間，所述開度超調(diào)量E的波動(dòng)范圍為伺服閥在不同時(shí)間段的N個(gè)初始開度A在顯著水平為α₃時(shí)的置信區(qū)間，所述α₂,α₃≤0.1。

進(jìn)一步的，所述顯著水平α₁＝α₂＝α₃＝0.05，即置信水平均為0.95。

本發(fā)明的有益效果在于：本專利提出基于液壓缸伺服閥開度靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征的預(yù)警方法，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測液壓缸相關(guān)特征，進(jìn)行實(shí)時(shí)趨勢預(yù)警，可以實(shí)現(xiàn)軋機(jī)液壓缸伺服閥的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，正確預(yù)知機(jī)組運(yùn)行的發(fā)展趨勢，提高了設(shè)備的可靠性。檢修管理手段為狀態(tài)檢修，更強(qiáng)調(diào)以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)，通過大量數(shù)據(jù)分析，科學(xué)判斷設(shè)備性能裂化狀況以及發(fā)展趨勢，確保在故障發(fā)生前提前治理，通過優(yōu)化管理，也避免對正常設(shè)備進(jìn)行重復(fù)檢修造成資源浪費(fèi)。

附圖說明