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液压提升机械故障预测研究同液压提升电液集成

其一、液压系统故障预测研究现状
　　目前，针对液压提升系统故障的研究大多主要针对故障诊断、故障定位及故障原因查找等。对当前状态正常但存在故障隐患的预测研究较少，只有少数专家对液压系统故障预测进行过研究。
　　有研究者针对液压系统性能参数退化的特点，提出了一种基于小波包变换和隐马尔科夫模型(HMM)相结合的液压系统故障预测方法，并通过试验验证了方法的可行性和性。有些通过对液压泵振动信号的小波包分析，建立了小波包分解和支持向量机相结合的液压泵的故障预测模型。还有研究者对重型平板运输车液压系统建立故障树模型，并研究了故障判据和权重研究，为准确地进行故障溯源、故障预测和诊断研究提供了一种新思路和方法。
　　虽然现有系统运行状态评估及故障诊断技术的研究取得了一些成果，但还存在很多不足，主要体现在以下几方面：
　　(1)现有对系统运行状态的研究从宏观入手的多，针对设备状态评估研究都是针对整机设备，对设备部件的状态评估研究较少，在评估基础上进行故障预测判断的近乎空白，没有很好地将状态评估与故障诊断相结合。
　　(2)传统的液压系统故障诊断理论是建立在元器件运行状态相互独立及有限状态或二值假设基础上，对设备的运行状态只确定为正常与失效两种状态，不能够真实反映系统运行与故障间的关系，不利于故障预测。
　　(3)现有对液压系统故障诊断方法主要针对单发故障，对同时发生多故障模式的研究还不够，不能够正确全而反映系统运行的真实情况。
　　其二、液压提升设备电液集成系统具体方案确定
　　目前，电液集成控制系统己经取得较大的发展，其表现形式也多种多样，按系统所用电液控制阀的不同，电液集成控制系统可分为电液伺服控制系统、电液比例控制系统和电液数字控制系统。其中电液伺服控制系统响应快、精度高，应用于执行元件闭环控制；电液比例控制系统响应较快、精度较高，主要用于执行元件开环控制；电液数字控制系统的性能与微机、驱动电源、数字阀的性能有关，响应较快、精度较高，但成本高、控制复杂。经分析对比确定液压提升设备电液集成系统初步方案为电液伺服控制系统。
　　电液伺服控制系统是由电气的信号处理部分与液压的功率输出部分组成的闭环控制系统。其综合了电气和液压两方面的优点，具有控制精度高、响应、信号处理灵活、输出功率大、结构紧凑、重量轻等优点。按被控制的物理量，电液伺服控制系统又可分为速度伺服控制系统、位置伺服控制系统、力或压力伺服控制系统。
　　由于液压提升设备的核心系统液压驱动系统为速度控制系统，所以本文终确定实现液压提升设备电液集成的关键为电液速度伺服控制系统，这样液压提升设备电液集成控制系统亦可称为液压提升设备电液速度伺服控制系统。
　　液压顶升装置的液压驱动系统是典型的大惯量、时变高阶系统，其动态性能受负载的影响很大，由于开环控制无法预知各种干扰信号的存在对输出的影响而不能进行补偿，难以取得满意的效果，所以本电液速度伺服控制系统采用速度反馈大闭环；同时，将现有液压提升设备的手动控制方式用计算机控制代替，由计算机给出的指令信号与速度反馈信号的偏差信号经伺服放大器放大处理以控制电液伺服阀。