小子样机器人伺服驱动器MTBF测试与评价

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangzhaohai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伺服电机驱动技术是数控机床、工业机械人等重大机械系统控制的关键技术之一。在工业机器人系统中,伺服驱动器须频繁对伺服电机进行启停、制动控制,且工况多变,因此极易出现各种故障,从而造成伺服机器人动作故障,严重影响生产效率。对驱动器开展可靠性评估与寿命量化评价相关研究,对制定伺服系统维修计划以及保证系统正常工作具有重要意义与应用价值。本课题以机器人伺服驱动系统为研究对象,开展加速试验设计,退化建模以及可靠性评估相关工作,试图为小子样条件下产品寿命量化评价提供一套合理的评估方法。首先,将伺服驱动器分为二次电源和主回路部分,并进行关键环节的原理分析,研究其拓扑结构及工作原理,确定可能出现退化失效的关键器件,确定表征器件退化的参数。结合伺服驱动器工作环境及试验条件,从加载方式,加速应力,设备选型等方面对伺服驱动器等效加速试验方案进行设计。对伺服驱动器工作模式进行修改,设计并完善测试流程,对测量所得到的测试数据进行数据处理。其次,根据加速试验结果,确定关键失效元器件,根据退化指标,对各加速应力下伺服驱动器寿命进行外推,采用阿伦尼乌斯模型对关键失效器件激活能进行求解,根据激活能计算加速因子,从而得出伺服驱动器在常温下的伪寿命。根据GJB899A的测试标准,基于加速试验测试情况,得出在不同置信度下,伺服驱动器MTBF的置信区间,将所得结果与评估指标进行对比得出评估结果。然后,在考虑个体差异的情况下,对伺服驱动器进行考虑随机效应的维纳过程退化建模,并将阿伦尼乌斯模型引入退化模型之中,建立不同应力等级下模型参数的函数关系,完成考虑个体差异的伺服驱动器加速退化建模。利用MCMC(马尔科夫蒙特卡罗链)的参数估计方法,对退化模型参数进行估计,进而得出伺服驱动器MTBF的评估。最后,基于伺服驱动器小子样的特点,选择对关键环节二次电源部分采用仿真的方式,实现对伺服驱动器的样本扩充。建立Saber仿真模型并加以验证,通过对二次电源工作原理进行分析,确定关键器件,根据器件公差,对二次电源saber模型进行蒙特卡罗仿真,得出二次电源输出分布,结合试验所得退化数据,对伺服驱动器可靠性进行评估,实现基于样本扩充的伺服驱动器MTBF的评估。本文旨在针对伺服驱动器小子样,高可靠性的特点,进行加速试验,建立退化模型,并基于仿真进行样本扩充及信息融合,在短时间内完成伺服驱动器MTBF的准确评估。
其他文献
介电液体中的电热对流主要关注流场、热场、电场及自由电荷之间相互作用所引发的具有独特流动现象与传热传质过程的复杂多场耦合问题,其涉及到流体力学、电化学、电动力学、传热学等多个领域,内部蕴含丰富的物理特性,且在许多重要领域如航空航天、制药、食品加工、电子工业等具有相当广阔的应用前景。由于电热对流数学模型的复杂性及其内部存在的丰富流态转变、失稳和分岔等现象,目前的相关研究工作还十分匮乏,且大部分都侧重于
随着航天工业的发展,近年来航天器的任务越来越复杂多样,而航天器也需要的多种附件完成不同的空间任务。航天器附件的大型化、轻质化、柔性化的发展趋势使得在考虑其相关动力学问题时,不能简单地将其作为刚性多体来考虑,因此对于这些柔性附件的动力学建模和运动控制研究具有重要意义。因此,本文针对航天器的大型桁架、机械臂等典型柔性附件进行了动力学建模,分析以及运动控制的研究,主要内容如下:1.基于连续介质力学理论,
软体执行单元因其具有无限自由,连续变形和强的环境适应性,具有广阔的应用前景。为了实现软体执行单元的功能比如较快爬行,柔顺抓取等,要求软体执行单元具有弯曲,收缩,伸展等连续变形能力的同时与目标表面间有较大的贴合力。本文进行了基于形状记忆合金(SMA)丝驱动的软体静电吸附单元的研究,将SMA丝嵌入硅胶中,制成软体单元,驱动其弯曲变形,具有体积质量小,输出位移大的优点;在软体单元与目标表面采用静电吸附方
随着对光与物质间相互作用认识的不断深入,以光学回音壁模式(WGM)谐振腔、飞秒光学频率梳(OFC)为代表的新型光子器件得到了广泛应用,使得光学传感﹑物质分析、医学诊断以及环境监测等领域中的一些精细变化(如微纳颗粒结合动力学过程、痕量气体理化性质改变等)得以以亚fm量级的光谱响应表征出来。然而,现有的通用光谱分析方法或受限于分光元件的调制精度与加工精度,或受限于等效滤波器的构造原理,其光谱分辨力无法
现代航空发动机的进一步发展对压气机负荷和效率提出了更高的要求,低反力度压气机作为一种能够保证高效流动及高增压比的新技术,对于改善航空发动机压缩系统性能具有重要意义。叶顶间隙流对压气机的总体性能和内部流动稳定性具有显著影响,但目前对低反力度压气机间隙流动结构的认识仍不完善,内部流动机理亟待探究。本文以课题组前期设计的某三级低反力度高负荷压气机的首级转子为研究对象,针对低反力度跨声速转子叶顶间隙流动的
停泊飞机目标检测对机场交通管控、重点军事基地部署掌握、监控敌方实时军事动态等军民领域均具有重要意义,基于天基光学遥感图像的停泊飞机目标检测识别已成为光学遥感图像处理技术领域的研究热点。基于高分辨率光学遥感图像的停泊飞机目标检测仍存在以下难题:(1)机场停泊飞机目标在高分辨率光学遥感图像中的面积占比小,容易出现计算冗余与正负样本类别不平衡的问题;(2)机场停泊飞机目标种类繁多、尺寸各异、朝向随机、且
我国正处于人口加速老龄化阶段,数量庞大且逐年递增的失能人士对家庭和社会的护理能力提出了严峻的考验。本课题以减轻失能人士身体负担、缓解社会护理压力为目标,提出了一种仅通过锁定家居物品的类别信息来预测隐含的动作意图并根据动作意图自动规划家居任务的方法。主要内容包括基于马尔可夫网的物品—动作意图网建模、基于Q学习算法对用户偏好意图的学习机制建立、基于有限状态机的家居任务操作技能解构与重组策略研究等。具体
传统上,量子理论假设因果结构是确定的,即事件之间有一个明确的因果次序。但是,如果将量子力学的定律应用于因果关系,则事件之间的因果次序并不总是固定的,而是受制于量子的不确定性。这种不确定的因果结构使新的量子信息处理任务成为可能,并为量子引力理论提供方法和工具。基于这样的背景,Oreshkov等人提出了新的量子理论框架:仅仅假设量子理论是局部有效的,而不考虑全局时空因果结构,证明了存在与任何确定因果次
钛合金因其优异的综合性能,在国防和民用工业得到广泛应用。然而,在钛合金的超精密加工过程中存在严重的塑性侧流和弹性回复、容易出现粘刀、刀具磨损严重、难以实现高质量加工等问题,这极大地制约了钛合金的进一步发展。超声椭圆振动辅助切削具有减小切削力、增强散热、延长刀具寿命、改善加工质量的技术优势。因此,本文的研究目标是将超声椭圆振动辅助切削技术引入到钛合金的超精密切削中,开发钛合金的超声椭圆振动辅助超精密
近年来,海洋资源的勘探与开发逐渐受到世界各国的高度重视。自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)作为人类探索海洋的重要工具,凭借其体积小、灵活性好、续航能力强等显著优点被广泛应用于军事和民用领域。在众多自主水下航行器关键技术领域中,目标跟踪与编队控制问题备受研究人员的关注。因此,本文以欠驱动AUV为研究对象,基于非线性控制系统理论、反步控制方法和自适应神