Die Fehlererkennung ist eine Schlüsseltechnologie, um die Praktikabilität eines elektrohydrostatischen Aktuators, auch bekannt als EHA, zu testen. Dieses Protokoll verfügt über eine effektive Design-Experiment-Methode zur EHA-Fehlererkennung. Dieses Protokoll kombiniert Simulations- und Experimentfehlererkennungsalgorithmen, die die Fehler von EHA effektiv und schnell erkennen können.
Um das EHA-Simulationsmodell zu erstellen, öffnen Sie die Simulationssoftware auf einem PC und stellen Sie die Parameter des Modells wie im Textmanuskript beschrieben ein. Geben Sie dann einen Positionsbefehl, eine Sinuskurve mit einer Amplitude von 0,01 Metern und einer Frequenz von zwei Pi-Radien pro Sekunde. Rufen Sie das Modellierungsmenü auf und klicken Sie auf die Schaltfläche "Modelleinstellungen".
Legen Sie die Parameter für den Simulationsvorgang ab einer Startzeit von null Sekunden, einer Stoppzeit von sechs Sekunden, den Typ als variabler Schritt und den Solver als auto fest. Doppelklicken Sie auf die Schalter für die Fehlerinjektion, um das Modell so einzustellen, dass es in einem fehlerfreien Zustand funktioniert. Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen, um die Simulation auszuführen und die Ergebnisse der fehlerfreien Bedingung zu erhalten.
Führen Sie die Zeichensoftware aus, um die Kurve der Fehlplatzierung der Kolbenstange zu zeichnen. Doppelklicken Sie auf den elektromechanischen Fehlerschalter einfügen, um einen elektromechanischen Fehler nach drei Sekunden einzuspeisen, wodurch der Widerstand auf 1000 μm eingestellt wird, um einen Leerlauffehler der Motorwicklungen zu simulieren. Wiederholen Sie den Simulationslauf wie zuvor gezeigt, um die Ergebnisse für den elektromechanischen Fehlerzustand zu erhalten.
Führen Sie die Zeichensoftware aus, um die Kurven der Kolbenstangenverschiebung und des ermittelten Widerstands zu zeichnen. Drehen Sie den hydraulischen Fehlerschalter des Einsatzes, um einen hydraulischen Fehler in drei Sekunden einzuspritzen, was den Leckagewert auf 2,5 mal 10^9 Kubikmeter pro Sekunde pro Pascal erhöht, um einen Fehler der Hydraulikeinheit zu simulieren. Führen Sie dann das Simulationsmodell wie zuvor gezeigt aus, um die Ergebnisse für den hydraulischen Fehlerzustand zu erhalten.
Führen Sie die Zeichensoftware aus, um die Kurven der Ergebnisse der Kolbenstangenverschiebung und der Schätzung der Drehzahl zu zeichnen. Positionieren Sie den PC, den EHA und die Servosteuerung. Öffnen Sie die Host-Softwareschnittstelle auf dem PC und stellen Sie die Kommunikation zwischen dem Servoregler und dem PC her. Wählen Sie die entsprechende serielle Schnittstelle aus dem Dropdown-Fenster für den Namen der Visa-Ressource der Software aus.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen, um die Software zu starten. Beobachten Sie den Empfangsbereich und die entsprechenden Kurven der Software, um festzustellen, ob die Datenempfangsfunktion normal ist. Klicken Sie auf die Zwei-Taste des Magnetventils, um zu beobachten, ob das rote Licht des Magnetventils aufleuchtet, und um festzustellen, ob die Datenübertragungsfunktion normal ist.
Versorgen Sie den Servoregler mit Antriebsstrom und stellen Sie die Spannung auf 50 Volt DC ein. Klicken Sie auf die EHA-Schalterschaltfläche in der Software, um die EHA in einen Ausführungszustand zu versetzen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Datenprotokoll, um die Datenprotokollierung zu starten.
Die aufgezeichneten Daten enthalten verschiedene Parameter, wie z. B. die aktuelle Position, die Zielposition, die tatsächliche Geschwindigkeit, die Zielgeschwindigkeit, den Busstrom und die Spannung. Führen Sie einen Vorlauf für die EHA durch und geben Sie Positionsbefehle in der Software. Dazu gehören Schritte von plus fünf und minus fünf Millimetern.
Beobachten Sie, ob der EHA normal betätigt wird. Geben Sie einen Positionsbefehl auf der Software, eine Sinuskurve mit einer Amplitude von 10 Millimetern und einer Frequenz von einem Hertz. Beobachten Sie, ob der ermittelte Widerstand und die geschätzte Drehzahl mit den Werten unter fehlerfreien Betriebsbedingungen übereinstimmen.
Setzen Sie den Positionsbefehl auf den ursprünglichen Zustand zurück, wenn das Ergebnis korrekt ist. Klicken Sie auf die EHA-Schaltertaste, um den EHA zu stoppen und die Laufwerksleistung zu unterbrechen. Stoppen Sie dann die Software des Host-Computers und unterbrechen Sie die Kommunikation zwischen dem Servoregler und dem PC. Exportieren Sie die experimentellen Daten, analysieren Sie die Daten und zeichnen Sie Kurven der experimentellen Ergebnisse mit einer Zeichensoftware.
Fahren Sie dann mit der Ergebnisanalyse fort, wie im Textmanuskript beschrieben. Im Simulationslauf lief die Ist- und Soll-Positionskurve der EHA-Kolbenstange im fehlerfreien Zustand normal mit guten dynamischen Eigenschaften. Die Positionskurve in der elektromechanischen Fehlereinspeisung konnte das Ziel jedoch nicht exakt nachführen.
Der Algorithmus zur Identifizierung von Resistenzen zeigte, dass der identifizierte Wert vor und nach der Injektion gegen den tatsächlichen Wert konvergierte, was darauf hindeutet, dass die Methode den gewünschten Effekt erzielte. Die Ist- und Soll-Positionskurven im Zustand der hydraulischen Fehlereinspritzung konnten das Ziel nicht genau verfolgen. Vor der Injektion lag die geschätzte Drehzahl sehr nahe an der tatsächlichen Drehzahl.
Nach der Einspritzung konnte ein hydraulischer Fehler anhand des übermäßigen Fehlers in der Drehzahl festgestellt werden. Die experimentellen Ergebnisse stimmten mit den Simulationsergebnissen überein. Der Widerstandsidentifikationsalgorithmus zeigte, dass der identifizierte Wert in Übereinstimmung mit der Simulation gegen den wahren Wert von 0,3 oms konvergierte, was darauf hindeutet, dass die Methode den gewünschten Effekt erzielte.
Die entsprechende Schätzung der Drehzahl lag nahe an der tatsächlichen Drehzahl, und der Drehzahlfehler schwankte im Wesentlichen im akzeptablen Bereich von null bis 2,5 U/s. Die Fehlererkennungstechnologie ist ein Schlüssel zur EHA-Redundanz und zum Gesundheitsmanagement. Dies kann den Weg für die weitere Praktikabilität von EHA ebnen.
