Name: design and application of a fault detection method based on adaptive filters and rotational speed estimation for an electro-hydrostatic actuator
Uploaded: 2022-10-28T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Application of a Fault Detection Method Based on Adaptive Filters and Rotational Speed Estimation for an Electro-Hydrostatic Actuator at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af det kinesiske civile flyprojekt (nr. MJ-2017-S49) og Kina
Postdoc Science Foundation (nr. 2021M700331).

1. Etablering af EHA-simuleringsmodellen
<ol><li>Åbn simuleringssoftwaren på en pc.</li>
	<li>Byg simuleringsmodellen for EHA (figur 2) i henhold til de matematiske ligninger i EHA-modellen15, og udfør en PI med tre sløjfer som controller. Indkapsling af hydraulikmodulet (figur 2C), det elektriske modul (figur 2B) og styringen (figur 2B, D) i tre undermodeller.<strong c...

<ol>
	<li>Fu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+design+method+of+electro-hydrostatic+actuator.">Review on design method of electro-hydrostatic actuator.</a> Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics. 43 (10), 1939-1952 (2017).</li><li>Qi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+and+simulation+of+a+novel+dual-redundancy+electro-hydrostatic+actuator.">Modelling and simulation of a novel dual-redundancy electro-hydrostatic actuator.</a> 2015 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM) IEEE. , 270-275 (2015).</li><li>Chao, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+slipper+retainer+mechanism+to+eliminate+slipper+wear+in+high-speed+axial+piston+pumps.">Integrated slipper retainer mechanism to eliminate slipper wear in high-speed axial piston pumps.</a> Frontiers of Mechanical Engineering. 17, (2022).</li><li>Yoo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+resilience+measure+formulation+that+considers+sensor+faults.">A resilience measure formulation that considers sensor faults.</a> Reliability Engineering&amp; System Safety. 199, 106393 (2019).</li><li>Fang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Online+inverter+fault+diagnosis+of+buck-converter+BLDC+motor+combinations.">Online inverter fault diagnosis of buck-converter BLDC motor combinations.</a> IEEE Transactions on Power Electronics. 30 (5), 2674-2688 (2015).</li><li>Lisnianski, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power+system+structure+optimization+subject+to+reliability+constraints.">Power system structure optimization subject to reliability constraints.</a> Electric Power Systems Research. 39 (2), 145-152 (1996).</li><li>Fu, T., Wang, L., Qi, H., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fault+diagnosis+and+management+of+electric+hydrostatic+actuator.">Fault diagnosis and management of electric hydrostatic actuator.</a> Machine Tool &amp; Hydraulics. 38 (9), 120-124 (2010).</li><li>Maddahi, A., Kinsner, W., Sepehri, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internal+leakage+detection+in+electrohydrostatic+actuators+using+multiscale+analysis+of+experimental+data.">Internal leakage detection in electrohydrostatic actuators using multiscale analysis of experimental data.</a> IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 65 (12), 2734-2747 (2016).</li><li>Guo, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydraulic+piston+pump+in+civil+aircraft:+Current+status,+future+directions+and+critical+technologies.">Hydraulic piston pump in civil aircraft: Current status, future directions and critical technologies.</a> Chinese Journal of Aeronautics. 33 (01), 16-30 (2020).</li><li>Jackson, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+model-based+fault+detection+and+diagnosis+for+automated+systems.">Real-time model-based fault detection and diagnosis for automated systems.</a> IEEE Industry Applications Society Dynamic Modeling Control Applications for Industry Workshop. , 26-28 (1997).</li><li>Alcorta, G. E., Zolghadri, A., Goupil, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+non-linear+observer-based+approach+to+oscillatory+failure+detection.">A novel non-linear observer-based approach to oscillatory failure detection.</a> 2009 European Control Conference (ECC). , 1901-1906 (2009).</li><li>Castaldi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+residual+generators+and+adaptive+filters+for+the+FDI+of+aircraft+model+sensors.">Design of residual generators and adaptive filters for the FDI of aircraft model sensors.</a> Control Engineering Practice. 18 (5), 449-459 (2010).</li><li>Zhu, P., Dong, W., Mao, Y., Shi, H., Ma, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kernel+adaptive+filtering+multiple-model+actuator+fault+diagnostic+for+multi-effectors+aircraft.">Kernel adaptive filtering multiple-model actuator fault diagnostic for multi-effectors aircraft.</a> 2019 12th Asian Control Conference (ASCC). , 1489-1494 (2019).</li><li>Hidayat, R., Ramady, G. D., Lestari, N. S., Mahardika, A. G., Fadriani, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+normalized+least+mean+square+algorithm+of+smart+antenna+beamforming+for+interference+mitigation.">Optimization of normalized least mean square algorithm of smart antenna beamforming for interference mitigation.</a> Journal of Physics: Conference Series. 1783, 012085 (2021).</li><li>Fu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+and+simulation+of+flight+control+electromechanical+actuators+with+special+focus+on+model+architecting,+multidisciplinary+effects+and+power+flows.">Modelling and simulation of flight control electromechanical actuators with special focus on model architecting, multidisciplinary effects and power flows.</a> Chinese Journal of Aeronautics. 30 (1), 47-65 (2017).</li><li>Li, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+normalized+LMS+adaptive+filter+with+a+variable+regularization+factor.">New normalized LMS adaptive filter with a variable regularization factor.</a> Journal of Systems Engineering and Electronics. 30 (2), 259-269 (2019).</li></ol>

Ved udførelsen af disse eksperimentelle trin var det vigtigt at sikre algoritmens realtidskapacitet for at opnå nøjagtige beregningsresultater. Den hvide støj i signaloptagelsesprocessen blev vedtaget for at simulere egenskaberne ved den faktiske sensor for at gøre simuleringen tættere på virkeligheden. I simuleringerne og eksperimenterne blev glidende gennemsnitsfiltre anvendt for at reducere udsvingene i den identificerede modstand og estimerede rotationshastighed, hvilket gjorde fejlegenskaberne mere stabile og...

Den elektrohydrostatiske aktuator (EHA) er en nøglekomponent til flyvekontrol i flere elektriske fly (MEA). Den typiske struktur af en EHA er vist i figur 1. Dens kompakte struktur garanterer høj effekttæthed, lav vedligeholdelse og højere fejltolerance og sikkerhed sammenlignet med den traditionelle hydrauliske servoaktuator (HSA)1. EHA's nuværende pålidelighed kan imidlertid ikke opfylde de praktiske krav til flere elektriske fly2. Som følge heraf er redundansteknologi blevet introduceret i designet af EHA. For at maksimere redundansteknologiens effektivitet skal systemets driftsstatus overvåges ved hjælp af en fejldetekteringsmetode3. I henhold til det sted, hvor fejlen opstår, kan EHA's fejltilstande opdeles i servoregulatorfejl og strømstyringsenhed (PCU) fejl. PCU-fejl kan yderligere opdeles i sensorfejl, elektromekaniske enhedsfejl og hydrauliske enhedsfejl. Servoregulatorens fejlmekanisme har ringe forhold til EHA-kroppen, og sensorens fejlsandsynlighed er meget lavere end for udstyrskomponenten4. Derfor fokuserer vi på fejlene i den elektromekaniske enhed og hydrauliske enhed i dette papir.
Elektromekaniske enhedsfejl omfatter fejl i motordrevmodulet og børsteløse DC-motorfejl (BLDCM). Generelt er sandsynligheden for en fejl i kraftdrevelektronik (PDE) (f.eks. En kortslutningsfejl, en åben kredsløbsfejl) relativt høj. Når der opstår en kortslutningsfejl, stiger PDE-strømmen kraftigt på kort tid og forårsager alvorlige konsekvenser såsom motorafbrydelse eller beskadigelse af de elektriske komponenter. Selvom motoren kan opretholde sin arbejdsstatus, efter at der opstår en åben kredsløbsfejl, er overstrøm og overspænding for de andre elektriske komponenter stadig uundgåelige, og sekundære fejl kan derfor forekomme5. Hvad angår BLDCM'erne, er motorviklingerne mest tilbøjelige til fejl fra kortslutning eller åbent kredsløb6. PDE i den elektromekaniske enhed er forbundet i serie med de tilsvarende motorviklinger. Fejldetekteringsmetoden, der er designet til motorviklingerne, er også effektiv, når der håndteres fejl i PDE. Derfor bør elektromekaniske enhedsfejl, herunder både i motoren og PDE, detekteres online.
Fejl i hydraulikenheden omfatter fejlforekomster i stempelpumpen med fast forskydning, integreret ventilblok og aktiveringscylinder7. EHA's stempelpumpe består af stempler, vaskeplader og ventilplader; Skader på tætningen og slid på ventilpladen er de vigtigste former for fejl8. Disse to fejltilstande øger pumpens lækage. Unormale ændringer i udgangsflow og tryk følger og fører til sidst til et fald i aktiveringscylinderens hastighed og en reduktion i systemets servoydelse. Fejltilstandene for den integrerede ventilblok inkluderer en trykbeholderfejl, en kontraventilfejl, en aflastningsventilfejl og en tilstandsvalgsventilfejl. Det tryksatte reservoir vedtager normalt et selvforstærkende design med høj pålidelighed. Når der opstår en fejl, forårsager utilstrækkeligt ladetryk imidlertid kavitation af pumpen, hvilket resulterer i unormal udgangsstrøm. Fjedertræthed, komponentslid og deformation er almindelige fejltilstande i kontraventiler og overlastventiler. En kontraventilfejl viser sig som en omvendt lækage, hvilket direkte fører til unormal strømning. En aflastningsventilfejl fører til en ugyldig beskyttelsesfunktion, hvilket resulterer i unormalt tryk. De almindelige fejl i tilstandsvalgsventilen er svigt i returfjederen og ødelagte trådspoler. Førstnævnte forårsager strømskift af arbejdsstatus, hvilket fører til unormal bevægelse af aktiveringscylinderen. En aktiverende cylinderfejl resulterer i et fald i positionskontrolpræcision og dynamisk ydeevne. Sammenfattende forårsager fejl i hydraulikenhederne unormalt flow og tryk9. Da flow- og motorrotationshastigheden er omtrent proportional i et EHA-system, kan rotationshastigheden overvåges online for at detektere unormalt flow og tryk på grund af pludselige fejl.
Tilsvarende fejldetekteringsmetoder rettet mod de tidligere nævnte elektromekaniske enhedsfejl og hydrauliske enhedsfejl skal designes. Metoderne til fejldetektion i et elektromekanisk system omfatter hovedsageligt tilstandsestimering og parameteridentifikation10. En tilstandsobservatør er bygget på grundlag af en matematisk model af systemet, der foretager en tilstandsestimering og bestemmer fejl ved at analysere den resterende sekvens, der genereres af observatøren. Alcorta et al. foreslog en enkel og ny ikke-lineær observatør med to korrektionsudtryk for detektering af vibrationsfejl i kommercielle fly, hvilket er yderst effektivt11. Denne type metode skal imidlertid løse observatørens robusthedsproblem. Med andre ord skal den undertrykke ændringerne i restsekvensen forårsaget af ikke-fejlinformation såsom modelfejl eller eksterne forstyrrelser. Desuden kræver denne metode ofte meget nøjagtige modeloplysninger, som normalt er vanskelige at indsamle i praktiske tekniske applikationer.
Parameteridentifikationsmetoden anvender visse algoritmer til at identificere de vigtige parametre i systemet. Når der opstår en fejl, ændres den tilsvarende parameterværdi også. Derfor kan fejl detekteres ved at detektere en ændring i parametrene. Parameteridentifikationsmetoden kræver ikke beregning af restsekvensen, så den kan undgå virkningen af forstyrrelser på detektionsnøjagtigheden. Det adaptive filter er blevet brugt i vid udstrækning til parameteridentifikation på grund af dets nemme implementering og stabile ydeevne, hvilket betyder, at det er en gunstig og gennemførlig metode til elektromekanisk fejldetektion12. Zhu et al. foreslog en ny multi-model adaptiv estimering fejldetekteringsmetode baseret på kerneadaptive filtre, som realiserer estimeringen af den reelle flyvetilstandsværdi og aktuatorfejldetekteringen online med god ydeevne13.
Med henvisning til den tidligere forskning er der designet tilsvarende fejldetekteringsmetoder. Viklingernes modstand ændres brat, når der opstår elektriske fejl, såsom åbne kredsløbsfejl eller kortslutningsfejl. Derfor blev et adaptivt filter designet baseret på en NLMS-algoritme til at identificere viklingernes modstand, som kan afgøre, om der er opstået en elektrisk fejl. Kombination af et adaptivt filter med en NLMS-algoritme for at minimere ændringen af parametervektoren fører til en bedre og hurtigere konvergenseffekt14. For hydrauliske enhedsfejl blev der foreslået en algoritme til estimering af rotationshastighed baseret på det klare analytiske forhold mellem pumpens rotationshastighed og aktiveringscylinderens position. EHA hydrauliske fejl blev opdaget online ved at sammenligne den estimerede rotationshastighed med den faktiske hastighed i realtid.
I dette papir blev der vedtaget en testmetode, der kombinerer simuleringer og eksperimenter. For det første blev der bygget en matematisk model af EHA, og der blev udført en simulering for den foreslåede fejldetekteringsmetode. Simuleringen omfattede verifikation af detektionsmetoderne under fejlfrie og fejlindsprøjtede forhold. Derefter blev fejldetekteringsmetoden realiseret i den rigtige servostyring. Endelig blev resultaterne af simuleringerne og eksperimenterne analyseret og sammenlignet for at evaluere effektiviteten af fejldetekteringsmetoden.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>LabVIEW</td>
			<td>NI</td>
			<td>NI LabVIEW 2018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab/SIMULINK</td>
			<td>MathWorks.Inc</td>
			<td>R2020a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal Computer</td>
			<td>Lenovo</td>
			<td>Y7000 2020H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24V Switching Power Supply</td>
			<td>ECNKO</td>
			<td>S-250-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programmable Current Source</td>
			<td>Greens Pai</td>
			<td>GDP-50-30</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and application of a fault detection method based on adaptive filters and rotational speed estimation for an electro-hydrostatic actuator

Den elektrohydrostatiske aktuator (EHA) er et lovende aktiveringsapparat, der anvendes i flyvekontrolsystemer til flere elektriske fly (MEA) på grund af dets høje effekttæthed og lave vedligeholdelse. Da systemets pålidelighed falder med stigende kompleksitet, bliver fejldetektering stadig vigtigere. I dette papir blev et adaptivt filter designet baseret på en normaliseret mindst gennemsnitlig kvadratisk (NLMS) algoritme, som kunne identificere modstanden af motorviklingerne online for at detektere elektriske fejl i EHA. Derudover blev der baseret på det analytiske forhold mellem rotationshastighed og forskydning designet en metode til estimering af rotationshastighed. Ved at sammenligne den faktiske rotationshastighed med den estimerede kunne hydrauliske fejl detekteres. For at verificere effektiviteten af ovennævnte metode blev der anvendt software til modellering og simuleringer, som omfattede fejlinjektion og detektion. På dette grundlag blev der bygget en eksperimentel platform og derefter udsat for en række valideringseksperimenter. Resultaterne indikerer, at fejldetekteringsmetoden har potentiale til at detektere elektriske og hydrauliske fejl i en EHA.

I simuleringen er EHA-stempelstangens faktiske position og målpositionskurve i fejlfri tilstand vist i figur 7. Ifølge kurven fungerede systemet normalt med gode dynamiske egenskaber. EHA-stempelstangens faktiske position og målpositionskurve i den elektromekaniske fejlindsprøjtningstilstand er vist i figur 8. Ifølge kurven kunne systemet ikke spore målet nøjagtigt. Resultaterne af resistensidentifikationsalgoritmen er vist i <strong clas...

Watch this Scientific Journal Video about Design and Application of a Fault Detection Method Based on Adaptive Filters and Rotational Speed Estimation for an Electro-Hydrostatic Actuator at JoVE.com

Design and Application of a Fault Detection Method Based on Adaptive Filters and Rotational Speed Estimation for an Electro-Hydrostatic Actuator

I dette papir introduceres et adaptivt filter baseret på en normaliseret mindste middelkvadratisk (NLMS) algoritme og en rotationshastighedsestimeringsmetode til at detektere de elektriske og hydrauliske fejl i den elektrohydrostatiske aktuator (EHA). Effektiviteten og gennemførligheden af ovennævnte metoder verificeres gennem simuleringer og eksperimenter.

Design og anvendelse af en fejldetekteringsmetode baseret på adaptive filtre og estimering af rotationshastighed for en elektrohydrostatisk aktuator

The electro-hydrostatic actuator (EHA) is a promising actuating apparatus used in flight control systems for more electric aircraft (MEA) due to its high ...

Fejldetektion er en nøgleteknologi til at teste anvendeligheden af elektrohydrostatisk aktuator, også kendt som EHA. Denne protokol har en effektiv designeksperimentmetode til EHA-fejldetektion. Denne protokol kombinerer simulerings- og eksperimentfejldetekteringsalgoritmer, der effektivt og hurtigt kan opdage EHA-fejlene.For at etablere EHA-simuleringsmodellen skal du åbne simuleringssoftwaren på en pc og indstille parametrene for modellen som beskrevet i tekstmanuskriptet. Giv derefter en positionskommando, en sinusformet med en amplitude på 0,01 meter og en frekvens på to pi radius pr. Sekund. Gå ind i modelleringsmenuen, og klik på modelindstillingerne"-knappen.Indstil simuleringshandlingsparametrene startende med en starttid på nul sekunder, en stoptid på seks sekunder, typen som variabelt trin og problemløseren som auto. Dobbeltklik på fejlindsprøjtningskontakterne for at indstille modellen til at fungere i en fejlfri tilstand. Klik på knappen Kør for at køre simuleringen og modtage resultaterne af fejltilstanden.Kør tegnesoftwaren for at tegne kurven for stempelstangens fejlplacering. Dobbeltklik på den elektromekaniske fejlkontakt for at injicere en elektromekanisk fejl på tre sekunder, hvilket indstiller modstanden til 1000 ums for at simulere en åben kredsløbsfejl i motorviklingerne. Gentag simuleringskørslen som vist tidligere for at opnå resultaterne for den elektromekaniske fejltilstand.Kør tegnesoftwaren for at tegne kurverne for stempelstangens forskydning og den identificerede modstand. Drej indsatsens hydrauliske fejlafbryder for at injicere en hydraulisk fejl på tre sekunder, hvilket øger lækageværdien til 2,5 gange 10^9 kubikmeter pr. sekund pr. pascal for at simulere en hydraulisk enhedsfejl. Kør derefter simuleringsmodellen som vist tidligere for at opnå resultaterne for den hydrauliske fejltilstand.Kør tegningssoftwaren for at tegne kurverne for stempelstangens forskydning og resultater til estimering af rotationshastighed. Placer pc-, EHA- og Servo-controlleren. Åbn værtssoftwaregrænsefladen på pc'en, og etabler kommunikation mellem Servo-controlleren og pc'en. Vælg den relevante serielle port fra softwarens rullemenu med visumressourcenavn.Klik på knappen Kør for at starte softwaren. Overhold modtagelsesområdet og de tilsvarende kurver for softwaren for at afgøre, om datamodtagelsesfunktionen er normal. Klik på magnetventilens to knap for at observere, om magnetventilens røde lys lyser, og afgøre, om dataoverførselsfunktionen er normal.Giv dreveffekt til servostyringen, og indstil spændingen til 50 volt jævnstrøm. Klik på knappen EHA-switch på softwaren for at indstille EHA til en kørende tilstand. Klik på datalogknappen for at starte datalogføring.De registrerede data vil omfatte forskellige parametre, såsom den faktiske position, målpositionen, den faktiske hastighed, målhastigheden, busstrømmen og spændingen. Udfør en pre-run for EHA og giv positionskommandoer på softwaren. Som inkluderer et trin på plus fem og minus fem millimeter.Overhold om EHA aktiveres normalt. Giv en positionskommando på softwaren, en sinusformet med en amplitude 10 millimeter og en frekvens på en hertz. Overvåg, om den identificerede modstand og den estimerede rotationshastighed er i overensstemmelse med værdierne under driftsbetingelser uden fejl.Sæt positionskommandoen tilbage til den oprindelige tilstand, hvis resultatet er korrekt. Klik på EHA-kontaktknappen for at stoppe EHA og afbryde drevstrømmen. Stop derefter værtscomputersoftwaren, og afbryd kommunikationen mellem Servo-controlleren og pc'en. Eksporter de eksperimentelle data, analyser dataene og tegn kurver over de eksperimentelle resultater ved hjælp af tegnesoftware.Fortsæt derefter med resultatanalyse som beskrevet i tekstmanuskriptet. Under simuleringskørslen fungerede EHA-stempelstangens faktiske og målpositionskurve i fejlfri tilstand normalt med gode dynamiske egenskaber. Positionskurven i den elektromekaniske fejlindsprøjtning kunne imidlertid ikke spore målet nøjagtigt.Resistensidentifikationsalgoritmen viste, at den identificerede værdi før og efter injektion konvergerede til den sande værdi, hvilket indikerer, at metoden opnåede den ønskede effekt. De faktiske kurver og målpositionskurverne i den hydrauliske fejlindsprøjtningstilstand kunne ikke spore målet nøjagtigt. Før injektion var den estimerede rotationshastighed meget tæt på den faktiske rotationshastighed.Efter injektion kunne en hydraulisk fejl bestemmes i henhold til den overdrevne fejl i rotationshastigheden. De eksperimentelle resultater var i overensstemmelse med simuleringsresultaterne. Resistensidentifikationsalgoritmen viste, at den identificerede værdi konvergerede til den sande værdi på 0,3 oms i overensstemmelse med simuleringen, hvilket indikerer, at metoden opnåede den ønskede effekt.Det tilsvarende estimat for rotationshastigheden lå tæt på den faktiske rotationshastighed, og rotationshastighedsfejlen svingede i det væsentlige i det acceptable område fra nul til 2,5 RPS. Fejldetekteringsteknologi er nøglen til EHA-redundans og sundhedsstyring. Hvilket kan bane vejen for yderligere praktisk anvendelighed af EHA.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Energy Methods

SCIENTISTS IN ACTION

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

Visualisering af High Speed ​​Liquid Jet Impaction på en bevægende Surface

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

A High Performance Impedance-based Platform for Evaporation Rate Detection

En High Performance Impedans-baserede Platform for Fordampningshastighed Detection

This paper describes the method of a novel impedance-based platform for the detection of the evaporation rate. The model compound hyaluronic acid was ...

Design and Characterization Methodology for Efficient Wide Range Tunable MEMS Filters

Design og karakterisering metode til effektiv Wide Range afstemmelige MEMS filtre

Here, we demonstrate the advantages of the laser Doppler vibrometer (LDV) over conventional techniques (the network analyzer), as well as the techniques ...

The Modular Design and Production of an Intelligent Robot Based on a Closed-Loop Control Strategy

Modulært Design og produktion af en Intelligent Robot baseret på et lukket kredsløb kontrolstrategi

Intelligent robots are part of a new generation of robots that are able to sense the surrounding environment, plan their own actions and eventually reach ...

A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy

En fabrikation og målemetode for en fleksibel Ferroelectric Element baseret på Van Der Waals Heteroepitaxy

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on ...

A Pipette-Tip Based Method for Seeding Cells to Droplet Microfluidic Platforms

En Pipette-Tip baseret metode for såning celler til dråbe mikrofluid platforme

Amongst various microfluidic platform designs frequently used for cellular analysis, droplet-microfluidics provides a robust tool for isolating and ...

Application of Design Aspects in Uniaxial Loading Machine Development

Anvendelse af designaspekter i enakset lastning maskine udvikling

In terms of accurate and precise mechanical testing, machines run the continuum. Whereas commercial platforms offer excellent accuracy, they can be ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

Design og fabrikation af en optisk Fiber gjorde vand

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...

Design and Implementation of a Bespoke Robotic Manipulator for Extra-corporeal Ultrasound

Design og implementering af en skræddersyet robot Manipulator for ekstra legemlige ultralyd

With the potential for high precision, dexterity, and repeatability, a self-tracked robotic system can be employed to assist the acquisition of real-time ...

Implementation of a Nonlinear Microscope Based on Stimulated Raman Scattering

Gennemførelse af et ikke-lineært mikroskop baseret på stimuleret Raman spredning

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. ...