機械控制課程教學研究論文

機械控制課程教學研究論文

  一、槓桿故障分析與故障模擬

  反饋槓桿不靈活、卡塞或變形會導致反饋裝置的遲緩率過大,反饋時間常數增大,造成轉速波動,調節時間變長。中線1為槓桿故障導致反饋延遲的模擬曲線。故障狀態下,系統超調量增加,轉速波動嚴重。

  二、調節彈簧故障分析與故障模擬

  彈簧疲勞失效是透平機械轉速控制系統的常見故障,彈性減弱甚至完全失去。在彈簧彈性減弱時反饋裝置的反饋時間常數會增大。2線2為調節彈簧彈性減弱的曲線,調節時間加長,達不到所要求的設定轉速。

  三、錯油門滑閥卡死故障分析與故障模擬

  透平機械的工作條件比較複雜,易導致液壓油路的汙染,使錯油門中摻雜大量的汙染顆粒,這些顆粒會導致錯油門滑閥卡死。卡死以後就會使轉速控制系統的液壓放大與反饋環節失去作用。線3為錯油門滑閥卡死工況(液壓放大與反饋環節失效)的模擬曲線。錯油門滑閥卡死時轉速穩定在某一轉速狀態,達不到設定轉速值。

  四、錯油門滑閥節流口堵塞故障分析與故障模擬

  由於長時間工作,錯油門中的油可能會被外界的雜質或部件間的磨損掉下鐵屑汙染,而這些雜質與鐵屑可能會堆積在錯油門滑閥節流口處,使節流口的周向寬度變小。節流口的'周向寬度變小導致液壓放大器的增益係數減小,這種故障會造成液壓放大器對輸入訊號的放大程度減小,使油動機的反應變緩,整個調節系統調節時間加長。線4為錯油門滑閥節流口堵塞的曲線。故障曲線15秒仍未達到設定轉速,並且出現了小頻率的轉速波動。

  五、錯油門出液壓油洩漏故障分析與故障模擬

  錯油門處液壓油洩漏後,會導致進入錯油門的油壓力降低,進而使透過錯油門滑閥節流口的液壓油流速降低,流速降低以後,液壓放大器的增益係數變小,故障現象與錯油門滑閥節流口堵塞相似。如果油壓繼續降低,直到無法推動油動機動作,則會使之後的放大反饋環節失效,故障現象與錯油門滑閥卡死相似。透過透平機械控制系統各元件故障分析,構建故障模型,融合Matlab軟體中Simulink模擬工具,可以非常直觀地使學生了解透平機械控制系統建模、模擬的過程。將Simulink模擬軟體應用於透平機械控制的本科生教學過程中,有助於學生理解,必將有利於取得較好的教學效果。

  

最近訪問