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液压AGC伺服阀在线故障智能诊断的研究

液压AGC伺服阀在线故障智能诊断的研究

作者：郝圣桥上海交通大学

学位级别：硕士

本文主要以大型钢铁企业4200mm宽厚板轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统的电液伺服阀为研究对象。电液伺服阀不仅是液压AGC系统中最容易发生故障的部位,而且性能好坏直接影响到宽厚板轧机的性能和可靠性。因此,开展电液伺服阀... 详细信息

本文主要以大型钢铁企业4200mm宽厚板轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统的电液伺服阀为研究对象。电液伺服阀不仅是液压AGC系统中最容易发生故障的部位,而且性能好坏直接影响到宽厚板轧机的性能和可靠性。因此,开展电液伺服阀故障智能诊断方面的研究对保证产品质量,降低维修成本,推进设备维修方式的现代化有着重要的意义。研究了伺服阀失效模式及其机理,并对伺服阀内部流场进行了仿真分析。由Pro/E软件对伺服阀内部流体进行参数化建模,将建立的模型导入Fluent中进行计算,仿真验证了伺服阀工作棱边磨损会引起空载流量特性的严重非线性。同时,伺服阀出口压力变化对流量影响的仿真结果为基于伺服阀动态特性的特征提取方法提供了一定的依据。基于伺服阀动态特性,提出一种新的特征提取方法,并将一类支持向量机用于电液伺服阀的在线异常检测。通过交叉有效性估计学习方法优化了一类向量机的参数,并与传统BP神经网络的诊断结果进行了对比。实验结果表明,所提出的特征提取方法能够有效地提取电液伺服阀的动态特征信息,同时利用一类支持向量机优良的泛化能力能够有效地对电液伺服阀的异常状态进行识别。针对传统BP神经网络泛化能力差的缺点,通过Bayes正则化方法提高了BP神经网络的泛化能力。对比了BP神经网络与不同的特征提取方法相结合的诊断效果,实验表明在采用BP神经网络诊断的前提下,基于小波包分解的特征提取方法优于基于时域信号数字特征的特征提取方法。最后提出了基于伺服阀状态特征量统计分布的伺服阀性能退化连续描述方法,此方法给出了伺服阀性能退化的定量描述,为伺服阀性能退化预测的研究奠定了基础。

关键词： AGC伺服阀故障诊断特征提取流场仿真支持向量机

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涡喷发动机转速摆动问题分析

推进技术 2019年第10期40卷 2198-2205页

作者：杨峰邵雪嵩郝圣桥刘雄崔颖王曦中国航发控制系统研究所江苏无锡214063 中国航发贵州红林机械有限公司贵州贵阳550009 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

针对涡喷发动机转速摆动问题,在已知燃油调节器中的转速闭环控制器为比例积分控制规律的基础上,根据非线性微分方程,采用小偏差线性化方法,推导了比例系数的动态数学模型,得到了决定比例系数的关键因素。建立了燃油调节器与发动机模型... 详细信息

针对涡喷发动机转速摆动问题,在已知燃油调节器中的转速闭环控制器为比例积分控制规律的基础上,根据非线性微分方程,采用小偏差线性化方法,推导了比例系数的动态数学模型,得到了决定比例系数的关键因素。建立了燃油调节器与发动机模型的联合仿真Simulink模型,仿真分析了比例系数对转速稳定性的影响。结果表明:原设计参数在大状态时转速稳定性较差,通过减小杠杆比可提高系统稳定裕度,减小转速摆动量。根据仿真结果加工了杠杆比减小的杠杆,半物理试验表明改进后,原来有规律的正弦摆动现象消失,转速N1最大摆动量由原来±0.38%减小到±0.24%,满足不超过±0.3%的指标要求。

关键词：涡喷发动机燃油调节器转速摆动 Simulink仿真比例系数杠杆

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电液伺服阀状态在线特征提取和异常检测方法

上海交通大学学报 2010年第12期44卷 1747-1752页

作者：郝圣桥许黎明沈伟王建楼上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

基于电液伺服阀的动态工作特性,提出一种新的特征提取方法.将一类支持向量机用于电液伺服阀的在线异常检测,通过交叉有效性估计学习方法优化一类向量机参数,并与神经网络的诊断结果进行对比.实验结果表明,所提出的特征提取方法能够有效... 详细信息

基于电液伺服阀的动态工作特性,提出一种新的特征提取方法.将一类支持向量机用于电液伺服阀的在线异常检测,通过交叉有效性估计学习方法优化一类向量机参数,并与神经网络的诊断结果进行对比.实验结果表明,所提出的特征提取方法能够有效地提取电液伺服阀的动态特征信息,同时利用一类支持向量机优良的泛化能力能够有效地对电液伺服阀的异常状态进行识别.

关键词：电液伺服阀特征提取在线异常检测一类支持向量机

基于Petri网模型的顺序离散事件机电系统在线Bayes故障诊断方法

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上海交通大学学报 2011年第11期45卷 1643-1646,1652页

作者：蔡露许黎明柴运东郝圣桥上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

提出了顺序离散事件机电系统的概念,并基于Petri网理论,研究了赋时简单串联顺序事件Petri网对该类系统建模.将变迁过程的时间度量看成统计量,提出一种Bayes试验鉴定方法,用于对统计量方差差异进行显著性检验,并通过结合Bayes方法与先验... 详细信息

提出了顺序离散事件机电系统的概念,并基于Petri网理论,研究了赋时简单串联顺序事件Petri网对该类系统建模.将变迁过程的时间度量看成统计量,提出一种Bayes试验鉴定方法,用于对统计量方差差异进行显著性检验,并通过结合Bayes方法与先验知识对系统进行故障诊断.实验结果表明,该故障诊断算法能够充分将经验知识和实时监测数据相结合,可以较准确地检测某物料自动输送系统的故障.

关键词：顺序离散事件故障诊断 Petri网 Bayes方法

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航空发动机电液伺服系统机载模型监控设计

航空发动机 2021年第2期47卷 84-88页

作者：李瑜郝圣桥王法全孙宾中国航发控制系统研究所江苏无锡214063

为了监控航空发动机电液伺服系统中不易通过机内测试电路诊断的异常或故障,提出一种机载模型监控方法,采用AMESim工具进行系统的建模,之后对模型进行校准、实时化和线性化处理。在对监控算法进行了设计与仿真之后,用C代码编程实现了模... 详细信息

为了监控航空发动机电液伺服系统中不易通过机内测试电路诊断的异常或故障,提出一种机载模型监控方法,采用AMESim工具进行系统的建模,之后对模型进行校准、实时化和线性化处理。在对监控算法进行了设计与仿真之后,用C代码编程实现了模型监控算法,并运行于发动机电子控制器中。对某发动机燃油计量装置的试验表明:机载模型监控可以有效监测系统中因元部件性能衰减、卡滞、零偏漂移等引起的异常或故障,并能补偿电液伺服阀的零偏漂移和容错运行,避免控制功能失效或过快降级。可为航空发动机及相关领域的电液伺服系统机载模型监控设计提供参考。

关键词：电液伺服机载模型模型监控故障检测燃油计量装置航空发动机

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某型气动阀门射流级流场仿真分析与实验验证

液压与气动 2015年第6期39卷 92-96,100页

作者：黄礼浩郝圣桥孙宾周鋆峰中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所江苏无锡214063 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100091

某高压型气动阀门前置级采用射流管式结构,针对其射流先导级结构特点,运用Fluent流场仿真软件,对在不同喷嘴直径、接受孔直径、喷嘴到接受孔间距等因素下射流先导级压力恢复特性进行了仿真研究。为验证仿真结果的准确性,设计了相应工装... 详细信息

某高压型气动阀门前置级采用射流管式结构,针对其射流先导级结构特点,运用Fluent流场仿真软件,对在不同喷嘴直径、接受孔直径、喷嘴到接受孔间距等因素下射流先导级压力恢复特性进行了仿真研究。为验证仿真结果的准确性,设计了相应工装,完成了射流级流场仿真验证实验,实验结果与仿真结果保持了较好的一致性。

关键词：气动阀前置级 Fluent 流场仿真

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精密球面磨床主轴回转误差的高精度测量

制造技术与机床 2010年第6期 100-103页

作者：刘冰许黎明李冬冬郝圣桥上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

利用主轴回转误差单点测量法设计了一套测量系统,该系统由高精度标准球、高精度非接触位移传感器和角度传感器组成。阐述了回转误差的测量原理,分析了测量过程中可能引入的测量误差及其消除方法,并进行了实验研究。通过测量系统对测量... 详细信息

利用主轴回转误差单点测量法设计了一套测量系统,该系统由高精度标准球、高精度非接触位移传感器和角度传感器组成。阐述了回转误差的测量原理,分析了测量过程中可能引入的测量误差及其消除方法,并进行了实验研究。通过测量系统对测量数据进行了自动获取和分析处理,并用最小二乘法对测量数据进行评定,实现了精密球面磨床主轴回转误差的高精度测量。

关键词：回转误差单点法最小二乘法

航空发动机多电控制系统源-网-荷架构与关键技术综述

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航空学报 2024年

作者：孔武斌刘迪范兴纲裴雪军郝圣桥崔颖马前容李大伟方海洋俞珏程颐陈文娟罗飞腾电能高密度转换全国重点实验室(华中科技大学) 华中科技大学电气与电子工程学院中国航发控制系统研究所太行实验室华中科技大学航空航天学院

航空发动机引入多电技术作为其新特征，优化了系统多元能量架构，显著提升了系统可维护性和可靠性，是目前多电航空研究领域的核心组成部分。随着发电系统从百千瓦级跃升至兆瓦级，高功率、高集成度的多节点配电系统以及包括大功率泵类... 详细信息

航空发动机引入多电技术作为其新特征，优化了系统多元能量架构，显著提升了系统可维护性和可靠性，是目前多电航空研究领域的核心组成部分。随着发电系统从百千瓦级跃升至兆瓦级，高功率、高集成度的多节点配电系统以及包括大功率泵类作动类等装置在内的用电系统共同构成了复杂的多电控制系统。针对该系统具有多节点、动静态变化叠加的特性，以及面临不同应用环境下的挑战，本文结合电气化基础，首先对航空发动机多电控制系统进行了源-网-荷架构的划分，并详细阐述了源、网、荷系统的基本概念、组成特点和挑战。然后，对源-网-荷一体化系统进行了提炼，综合分析了轻量化高可靠电机技术、电能变换拓扑与电机驱动控制、多节点微网组网与控制研究以及电磁兼容建模分析与抑制方法等四个关键技术的研究现状。最后，对源-网-荷系统发展趋势和多位一体的架构布局进行了总结和展望，以促进航空发动机多电控制系统加快发展。

关键词：多电技术电气化多电控制系统源-网-荷电机驱动控制多节点微电网电磁兼容

Mn、Zn、Sn掺杂CsPbI_(3)的稳定性和光电性质研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 182-188页

作者：张仁杰陶红帅郝启圣内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了本征CsPbI_(3)和Mn、Zn、Sn掺杂体系的形成能、电子结构和光学性质.研究结果表明:Mn、Zn、Sn的掺入减小了材料晶格常数,Mn原子掺入CsPbI_(3)晶体结构使得体系的磁矩由0变为5.00μ_(B),丰富了材... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了本征CsPbI_(3)和Mn、Zn、Sn掺杂体系的形成能、电子结构和光学性质.研究结果表明:Mn、Zn、Sn的掺入减小了材料晶格常数,Mn原子掺入CsPbI_(3)晶体结构使得体系的磁矩由0变为5.00μ_(B),丰富了材料磁性.与Zn掺杂体系相比,Mn、Sn掺杂体系更为稳定.Mn掺杂体系增大了材料带隙,Zn、Sn的掺入使材料带隙分别减小了30.2%和16.2%,有利于电子极化跃迁,但Zn掺入使CsPbI_(3)材料转变为间接带隙半导体.在可见光区域中Mn、Zn、Sn掺杂体均表现出优异的光学性能,Sn掺杂体系效果最佳.这些研究结果为实验方面CsPbI_(3)材料的掺杂改性提供了数据支持,有利于CsPbI_(3)钙钛矿在光电领域的应用.

关键词： CsPbI_(3) 第一性原理电子结构光学性质