燃机压气机进口导叶液压调节系统油缸泄漏系数估算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107329939A(43)申请公布日2017.11.07(21)申请号201710515462.0(22)申请日2017.06.29(71)申请人华北电力大学地址100000北京市昌平区朱辛庄北农路2号(72)发明人武鑫(74)专利代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465代理人王鹏(51)Int.Cl.G06F17/18(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称燃机压气机进口导叶液压调节系统油缸泄漏系数估算方法(57)摘要本发明提出了一种燃气轮机压气机的进口可转导叶液压调节系统中油缸内外部泄漏系数的估算方法。首先基于流量连续方程，考虑油缸内外部泄漏模型，建立油缸数学模型；为了应用模型参数估算方法，将油缸数学模型改写为矩阵形式；进一步运用递归岭回归方法估算模型参数，以减少估算参数的均方误差。通过本发明方法对进口可转导叶液压调节系统中油缸内外部泄漏系数进行动态估算，其实时性强，运算方便，估算结果精度高，误差小，有效解决了燃气轮机压气机进口可转导叶液压调节系统运行过程中进行油缸泄漏系数估算的技术难题。CN107329939ACN107329939A权利要求书1/1页1.一种燃气轮机压气机的进口可转导叶液压调节系统中油缸泄漏系数的估算方法，其具体步骤如下：1)基于流量连续方程，考虑油缸内外部泄漏模型，建立进口可转导叶液压调节系统中油缸的数学模型：式中QA为油缸腔A的流量，QB为油缸腔B的流量，AA为油缸腔A的活塞面积，AB为油缸腔B的活塞面积，PA为油缸腔A的压力，PB为油缸腔B的压力，L为活塞总行程，xp为活塞位移，βe为有效弹性模量，Cip为油缸活塞的内部泄漏系数，CepA为油缸腔A的外部泄漏系数，CepB为油缸腔B的外部泄漏系数；2)改写步骤1)中数学模型为矩阵形式：[Q]＝Φ·θ+ε式中ε为估算误差，Tθ＝[1/βeCipCepACepB]，3)基于步骤2)，应用递归岭回归方法，计算参数向量θ的估计值如下所示：K(t)＝D(t)·Φ+(t)D(t)＝[I-K(t)·Φ(t)]·D(t-1)/λ式中t≥1，Φ+＝ΦT[ΦΦT+αI]-1，ФT为Ф的转置矩阵，I为单位矩阵，α为偏常数(0≤α＜∞)，λ为学习速率。2.根据权利要求1所述的燃气轮机压气机的进口可转导叶液压调节系统中油缸泄漏系数的估算方法，其特征在于：所述步骤1)中的油缸数学模型参数βe、Cip、CepA、CepB的估计值由步骤3)获得。2CN107329939A说明书1/4页燃机压气机进口导叶液压调节系统油缸泄漏系数估算方法技术领域[0001]本发明涉及一种燃气轮机压气机的进口可转导叶液压调节系统中油缸内外部泄漏系数的估算方法，适用于在液压系统工作过程中对油缸的泄漏系数进行动态分析和估算。背景技术[0002]燃气轮机中压气机由进口可转导叶，多级动叶和静叶组成。其中第一级采用液压伺服系统调节的进口可转导叶，在燃气轮机处于负荷运行时，通过调节进口可转导叶开口角度，调整进气流量，使燃气轮机高效运行。但油缸活塞处的内部泄漏会降低液压系统的承载能力，油缸各腔室的外部泄漏会增大液压系统的响应迟滞，增大导叶开口角度累积误差，甚至导致燃气轮机发生跳闸故障。因此，进口可转导叶液压调节系统的故障极大的影响燃气轮机运行的经济性、稳定性和安全性。[0003]为分析油缸的泄漏部位以及这些部位的泄漏量对燃气轮机运行的影响，需要对油缸内外部泄漏系数进行估算；现有技术主要估算各泄漏点的相对泄漏量或检测油缸是否泄漏，其计算过程较为复杂，难以量化评估泄漏系数，且估算结果误差较大；因此，亟待设计一种计算方便、结果准确的油缸内外部泄漏系数的估算方法。发明内容[0004]基于现有技术的不足之处，本发明提供了一种燃气轮机压气机的进口可转导叶液压调节系统中油缸内外部泄漏系数的估算方法，在燃气轮机压气机进口可转导叶液压调节系统运行过程对油缸的内外部泄漏系数进行分离和识别，从而解决量化评估油缸内外部泄漏的技术难题，为进口可转导叶液压调节系统泄漏故障分析提供数据支持。[0005]本发明解决上述问题的技术方案包括以下步骤：[0006]1)基于流量连续方程，建立进口可转导叶液压调节系统中油缸的数学模型：[0007][0008]式中QA为油缸腔A的流量，QB为油缸腔B的流量，AA为油缸腔A的活塞面积，AB为油缸腔B的活塞面积，PA为油缸腔A的压力，PB为油缸腔B的压力，L为活塞总行程，xp为活塞位移，βe为有效弹性模量，Cip为油缸活塞的内部泄漏系数，CepA为油缸腔A的外部泄漏系数，CepB为油缸腔B的外部泄漏系数；此模型中包含了油缸内外部泄漏模型；[0009]