《智慧型型液壓閥基礎科學問題研究》是依託浙江大學，由徐兵擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：智慧型型液壓閥基礎科學問題研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：徐兵
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
智慧型液壓閥是智慧型液壓基礎件中最核心的控制元件，決定了基礎製造裝備的智慧型化水平。針對電液控制閥智慧型化方面存在的主要問題，對集成式多感測器精確測量與補償、閥口阻尼解耦及其自適應控制規律、安全設計評估及故障診斷預測方法進行研究。1、揭示液壓閥閥口流場分布與壓力流量等參數的映射關係，提出壓力近端測量方法和無位移感測型流量軟測量方法，拓寬液壓閥感知自身工作狀態的能力。2、揭示液壓閥多閥口解耦下壓力流量獨立控制與負載特性匹配規律，提出進出口液阻獨立型先導控制技術和低壓力衝擊的離散液阻變壓驅動模式及時序控制策略，為實現功能可程式電液控制閥的液阻靈活控制奠定基礎。3、揭示油膜特性與閥芯卡滯磨損的相互作用機理，建立基於油膜厚度測量的閥芯卡死故障診斷和閥芯磨損預估策略，提高液壓元件的安全性和智慧型維護水平，拓展電液控制元件在智慧型裝備上的套用，為智慧型型電液控制閥的設計與套用提供理論基礎。
結題摘要
本項目面向浙江省兩化融合領域對重大裝備與高端裝備配套需求，圍繞智慧型液壓核心控制關鍵基礎件智慧型液壓閥，開展相關基礎科學問題研究。針對智慧型型液壓閥存在的閥內集成感測器信息不豐富、閥口液阻控制決策形式不靈活、安全與可維護性差等問題，對集成式多感測器精確測量與補償，閥口液阻解耦及其自適應控制規律，安全設計評估及故障診斷預測方法進行研究。研究工作為我國智慧型液壓閥的研製奠定了理論基礎。圍繞增強液壓閥核心狀態參數檢測能力，實現了液壓閥閥口壓力集成測量功能；提出了一種基於AdaBoost神經網路的流量軟測量模型，實現了誤差小於2%的流量精確計算。圍繞傳統結構液壓閥，提出了先導閥死區線上檢測與補償控制方法，以及基於先導閥流量特性補償的液壓閥控制算法，使閥芯位置跟蹤誤差從4.91%降至1.87%，閥芯穩態控制精度從0.2%提高到0.08%，產品靜動態性能指標達到國際先進水平。圍繞閥口液阻解耦控制形式，設計了閥口結構解耦型先導式液壓閥，解決了先導閥死區硬補償問題，相較於傳統結構液壓閥整閥頻率回響提高了約50%；提出了基於電流預配比策略的先導閥芯聯動控制方法，使得新型結構液壓閥穩態控制精度提高到0.12%，消除了動態跟蹤時的換向滯後與過零位滯後現象。圍繞閥口液阻數字離散控制形式，研製了微型高頻響液壓閥，其尺寸（Ф12mm）、全行程開啟回響時間（1.15ms），全行程關閉回響時間（0.8ms）、額定流量（0.65L/min）達到了國際領先水平。在此基礎上，研製了基於惠斯通液壓全橋的離散式先導式液壓閥原理樣機及其實驗台，以及基於多閥組聯合脈寬調製的全閥口離散型智慧型閥樣機及其實驗台。圍繞液壓閥安全設計評估及故障診斷預測方法，提出了一種改進型無跡卡爾曼濾波器故障檢測模型，提高了算法的跟蹤性和故障敏感性；提出一種結合故障偏差位和比例方向閥運行狀態位的故障代碼，解決了液壓閥故障表現會隨運行狀態改變所導致的故障特徵不唯一的問題；提出了綜合考慮工況和時間序列因素的故障特徵提取方法，使得故障的定位率達到95.5%。
