怎样判断电液伺服系统的故障
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科技
2022-10-15 11:19
上海
电液伺服系统是一个高度集成，多学科交叉融合的领域。由于涉及到机械、液压、电子、控制、软件等，故障往往难以定位。电液伺服系统常用于位置、力、压力、速度等控制。虽然控制的量不同，但故障大多有以下几类：此处主要指静态的误差。这种情况一般比较好解决。可以通过调整比例系数K，或者增加积分功能来予以消除。但有一种情况特别需要注意，那就是被控量饱和的情况。比如压力控制，假设期望目标为280bar，实际输出250bar。在通过调整比例增益，增加积分功能后，如果被控量实际输出仍然为250bar，此时就要考虑是否饱和的问题。导致饱和的原因也有很多，比如传感器量程的问题，行程上的限位问题，电子电路中运放的限幅问题，软件中限幅问题等。需要逐一排查。抖动是所有故障中，最难以定位和解决的。所幸的是，绝大多数系统抖动，都属于稳定性的问题，可以通过调整PID予以解决。如果常规PID解决不了，那就必须用其他的控制方式或算法。在电液伺服系统中，抖动往往和系统的频宽有很大关系。往往发生在高响应系统中。在解决抖动问题的同时，也需要兼顾系统的带宽。除此之外，信号的干扰也会导致抖动，这个需要首先排查。其次是伺服阀。伺服阀本身不稳定也会导致系统的抖动。伺服阀内泄过大也会导致系统的抖动。阀芯阀套磨损，不仅会导致内泄变大，也会影响零位流量-压力系数，最终导致整个阀控缸特性的变异。再次是温度。常温下稳定的系统，高温下可能发生抖动。主要是高温下油液的黏度发生改变，系统的阻尼系数也会受到影响。除此之外，温度也会影响伺服阀的特性。一般伺服阀都是喷嘴挡板式或者射流管式，高温下喷嘴的射流可能散射，导致阀不稳定。最后是油缸的问题。油缸的摩擦力太大，泄漏太大，都会导致系统抖动。波形失真也是个极为棘手的问题。除了上述几种原因（误差和抖动）导致波形失真外，机械上的游隙也会导致波形失真，这种情况在通过连杆机构动作的系统中会发生。不过在所有导致波形失真的故障中，油缸的摩擦力过大比较常见。比如整个缸筒的粗糙度不好，或者局部拉伤导致局部的摩擦力过大，都会导致波形失真。不过这两种情况下波形失真的曲线不一样，整体粗糙度不好，波形会在整个周期内抖动；局部摩擦力过大，在波形上是个局部的变异，通过利萨如曲线，可以看到圆形变瘪了。以上是电液伺服系统常见故障探讨，挂一漏万，抛砖引玉。
