[发明专利]基于液压缸伺服阀开度静态和动态特征的预警方法

说明书

本发明公开了一种基于液压缸伺服阀开度静态和动态特征的预警方法，通过分析在预设压力下的伺服阀开度的长期稳定性的静态特征，以及伺服阀在相同压力下泄压状态时的动态跟踪特性，评估伺服阀的健康状态，并以此进行趋势报警，可以实现轧机液压缸伺服阀的实时动态监测。

技术领域

本发明涉及液压系统技术领域，尤其涉及一种基于液压缸伺服阀开度静态和动态特征的预警方法。

背景技术

轧机是实现金属轧制过程的设备，轧机的轧制力和辊缝是轧机最关键的参数，其中辊缝的保证是控制目标，在轧制过程中力的变化是由于钢坯有波动，引起轧制力波动。轧机的液压系统中的液压缸伺服阀通过开度调节，动态跟踪轧制力的变化，保证辊缝不变，因此液压缸伺服阀的动态响应特性是关键指标。轧机液压缸的位置精度和压力精度是影响轧机功能精度的主要因素，液压缸伺服阀不仅是影响轧机的易损件，也是影响轧机功能精度的重要零部件。通常对液压缸伺服阀的检修，属于事后检修，不利于提高轧制精度，因此如何实现对液压缸伺服阀的实时动态监测是个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于液压缸伺服阀开度静态和动态特征的预警方法，通过分析在预设压力下的伺服阀开度的长期稳定性的静态特征，以及伺服阀在相同压力下泄压状态时的动态跟踪特性，评估伺服阀的健康状态，并以此进行趋势报警，可以实现轧机液压缸伺服阀的实时动态监测。具体的，本发明包括以下步骤：

S1.提取伺服阀在预设压力下的开度随时间的长期稳定性特征，作为伺服阀的静态特征；所述静态特征包括伺服阀的初始开度A；

S2.提取伺服阀在相同压力下泄压状态时的开度振荡的时间常数τ和开度超调量E，作为伺服阀的动态跟踪特征；所述开度振荡的时间常数τ为伺服阀开度振荡的幅值减小到原来e^-1所需要的时间，所述开度超调量E为伺服阀开度偏离给定值的程度；

S3.建立伺服阀在系列工况下的静态特征和动态跟踪特征的波动范围；

S4.对伺服阀在实时工作状态下的静态特征和动态跟踪特征进行实时监测，并与波动范围进行比较；

S5.当实时静态特征或动态跟踪特征超出正常范围时，进行预警提示。

进一步的，若伺服阀在预设压力下泄压状态时的开度稳态值为B，开度最大值为C，则所述开度超调量E＝C-B。

进一步的，所述静态特征的波动范围为伺服阀在不同时间段的N个初始开度A在显著水平为α₁时的置信区间，所述显著水平α₁≤0.1，即置信水平1-α₁≥0.9。

进一步的，所述动态跟踪特征的波动范围包括开度振荡的时间常数τ和开度超调量E的波动范围，所述开度振荡的时间常数τ的波动范围为伺服阀在不同时间段的N个初始开度A在显著水平为α₂时的置信区间，所述开度超调量E的波动范围为伺服阀在不同时间段的N个初始开度A在显著水平为α₃时的置信区间，所述α₂,α₃≤0.1。

进一步的，所述显著水平α₁＝α₂＝α₃＝0.05，即置信水平均为0.95。

本发明的有益效果在于：本专利提出基于液压缸伺服阀开度静态和动态特征的预警方法，通过实时监测液压缸相关特征，进行实时趋势预警，可以实现轧机液压缸伺服阀的实时动态监测，做到及时发现故障隐患，正确预知机组运行的发展趋势，提高了设备的可靠性。检修管理手段为状态检修，更强调以设备状态监测为基础，通过大量数据分析，科学判断设备性能裂化状况以及发展趋势，确保在故障发生前提前治理，通过优化管理，也避免对正常设备进行重复检修造成资源浪费。

附图说明