电液伺服阀中反馈杆的寿命预测模型

《Scientific Reports》：Life prediction model of feedback rod in electro-hydraulic servo valve

　　

摘要

金属弹性元件是先进机电装置中的关键结构部件，在循环载荷作用下会导致其刚性逐渐降低。在电液伺服阀（EHSV）中，反馈机制是实现闭环控制的重要组成部分，其机械性能的恶化会直接影响系统的精度和运行稳定性。本文提出了一种预测方法，通过集成系统性能建模（SPM）和刚度退化预测（SDP）框架来估算部件在动态载荷条件下的使用寿命。由于物理限制无法直接评估刚性，该方法利用外部可观测参数进行间接状态监测，同时SPM为SDP提供所需的载荷曲线。SDP框架将连续介质损伤力学原理与机器学习算法相结合，其输出结果不断优化SPM中的结构参数。通过同步的仿真协议，这种耦合方法能够量化部件刚度的变化，并评估系统性能指标以确定剩余的运行寿命。这种集成方法为精密液压控制系统中的预测性维护奠定了基础。