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FFT分析仪在液压压下伺服控制系统故障诊断中的应用

【摘要】:在图13-17所示的轧机液压压下伺服控制系统中,有目的地选择适当的检测点,可以得到相应的频率特性,根据频率特性就可以判断系统中故障的原因和部位。轧机故障分析与频率特性的对应关系见表13-3。检测阶跃响应,并与正常状态下的响应特性做对比,即可确定轧钢机液压压下系统状态以及发生故障的原因和部位。

轧机液压压下伺服控制系统如图13-17所示,液压压下缸(实际是推上控制)作用在下支撑辊上。

传递函数方法进行液压伺服系统故障诊断的基本思路是,在伺服系统的控制信号上施加一个微弱的白噪声信号(即采用白噪声激励)测定控制系统整体或机械部分或电气部分的传递函数,把测得的传递函数进行对比分析,得出故障程度和故障部位的结论。

进行上述诊断工作,需要配备测定传递函数的专门仪器(如FFT分析仪),而在软件方面则需要建立一个标准数据库(包括图表),用于对比分析。

当系统发生故障时,其整体特性和发生故障部分的特性都将发生变化,而没有发生故障部分的特性不会发生变化。在图13-17所示的轧机液压压下伺服控制系统中,有目的地选择适当的检测点,可以得到相应的频率特性,根据频率特性就可以判断系统中故障的原因和部位。轧机故障分析与频率特性的对应关系见表13-3。

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图13-17 轧机液压压下伺服控制系统

a)轧机液压压下伺服控制系统示意图 b)FFT分析仪示意图

表13-3 轧机故障分析与频率特性对应关系

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动态特性分析也可在时域内进行,上述轧机液压系统压下过程可近似地看成是输入一阶信号。检测阶跃响应,并与正常状态下的响应特性做对比,即可确定轧钢机液压压下系统状态以及发生故障的原因和部位。图13-18所示为轧钢机液压压下系统各状态下系统阶跃响应的情况。

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图13-18 轧钢机液压压下系统各状态下系统阶跃响应

a)正常 b)液压缸内进入空气 c)增益偏低 d)液压缸有内泄漏 e)增益偏高 f)磁尺、LVDT等反馈元件异常