系统解决方案 压力伺服阀阶跃响应测试在ＬａｂＶＩＥＷ 中的降噪处理 王鹏．蒋小元 （镇江比太系统工程有限公司，江苏镇江２１２００９） 摘 要：介绍电液压力伺服阀阶跃响应测试原理，采用工业上应用广泛的虚拟仪器技术（ＬａｂＶＩＥＷ）对伺服阀进行 动态性能测试．并用巴特沃斯滤坡消噪对测奄过程中产生的高频噪声进行降噪处理，输入信号与输出信号均在虚拟仪 器软件脊面完戍，给出了滤波前后的特性曲线 关键词：压力伺服阀：阶跃响应；巴特沃斯：虚拟仪器 ０引言 ＩＵ淑川服ｌ侧址一种接受模拟埘『乜 制 号、输 ｆ｛１１线『Ｊ『以得到Ｌ升［ｆ１ｆ问、超 ｆｆｆ和过渡时间等ｌｆ、『域 质指标、虽然 域ｌｆ牛能参数也能反映乐力阀的动态 随吧控圳价 人小瞍撇 ，坚化， 怏速响 的模拟流 世或（ｆｌＩ） ， ０液¨ｉ 水为流！ｌ ｆ¨ 液 ，ＪｆｌＩＪＪ Ｊ质．但时域参数 为血观．．阶跃响 的测量精度耍 低 频率响心． 为阶跃响应洲艟址ｌ在 力的过渡过 据输…液 摸拟地基 Ｊ，ＩＵ液们玎Ｉ正 ｌｌＪ‘分为电液流ｆ 伺服阀 人 ，阳称为“流自 服 ”或“压 ｌｌｌ进行的．外 的随机ｒ扰埘测试的影响要大得 多此外．存阶跃响 测＇Ｌ式时，仪表的测 误差埘响直 ｌｆｌｌ线的 始段 响较＿人，这也造成ｒ洲试的 精确． ．勾Ｊ 决类似州题，¨ｉ乃阀的『ｌ动化测试平台构迎显 僻橄 必要．ｆ｝ｌ舟｝｛集【刑旌一Ｆ研究所根据客户需求，研 发ｒ一 先整的Ｉ 液爪力伺服阀测试系统，其【ｆ１包含 刈 乃阀的阶跃响心测试项 川给定的办波作为测试 激叻．不加降噤处 测试曲线 ｌ所水 ，Ｊ倒服 ” ＩＵ液Ｊ Ｊｆ ｌ能的优劣埘液 没箭 的 的控 川 ｊ霆、系统的稳定 搜Ｉ—ｆ锥悱仃什＿＞ｉ｛： 响 ｌ 液 ，Ｊｆ ＪＩＪ｝｛ ，…面的女 坏丰要…ｌＷ个特性米 定：Ｉ 忿特一 、动念特 ‘ 们ＪＪ｝｛阀的动态 能（Ｊ亡其 址阶跃响幢特 ｌ＇１）ｉＵ１０ 址ｆ １ＪＩＪ¨｛ 的阶跃洲 的・ ‘ 验台ｌ 埘 能测 一ｌｔ的难点． 实 小迎介 ，ＪＪ ｆ 液 ＪｆＩ ｌ｛阀的Ｊ 川，埘』Ｋ力伺Ⅲ正 ＪＪｌｌ以削 ， 后 ０ 液 进 ＿ｒ阶版响 测 ．川 １） ＥＷ对 测试 ｆＩ的噪，｛ｉ进仃滤除处 ，ｊ１ 给川ｔ埘比川ｉ线 ｌ电液压力伺服阀 ｆ 液 ，Ｊｆｉ，１ 的输入 ‘ ｊ输…吹裁Ｊ ，Ｊ有 ｊ 服， 达ｆＩＩ绀合，能 图１ 阶跃响应曲线 良好的线 Ｐ｛ 火系，它 ｊ ＩＪＫ 线一ｔ＇ｔｄｉ￣… ，Ｊ ，刈动念ｆＩ１ 态 求小『 、 的施力系 ’ ：…ｘ，Ｊ动态ｆ【 念 求高的 】儿 统．・ 】’采ＪＩ】，Ｉ： ： 拖／Ｊ系统． Ｉ’ｌ：宋川 从 巾可以胥…超州量和稳念俩邯很难渎 ，许Ｈ ｌＩＩ线起始阶段的己刺对汁算影响较大，曲线并不理想 、 ２压力阀的阶跃响应 ／Ｊ们仃ｆ毒『 ｌ『以 作・个 阶系统，例Ⅱｆ乏阀动态 特 ｍ －个－ｎ 价ｒ 段址川¨域响 Ｊ下．负载 的阶 Ｉ１ｌｆ．伺服阀 从阶跃响心 ３测试信号在ＩａＩ，ＶＩＥＷ中的消噪处理 ，ｌＪａｌ，ＶＩＦＷ巾，对信号的降噪处殚有两种办法： ＋跃响ｊ 址指 额定ｒｆ１ 种足Ｈｊ户自ｔ２根据 要，结合ｍａｌｌａｂ对信号进行滤 波Ｉ了变换，达到降噪Ｈ的，此种力 法虽然能很好地达 刨要求．但是复杂，Ｉｔｎ卖忡差： 一种片法则是捌ＪＨ ｌ】ＶＩＥＷ巾的滤波 函数没汁 点，Ｉ，ａｂＶＩＥＷ Ｉ．．ｒｉ＾ 包巾有一种非常嚣 的滤波器—— 特沃斯滤波器 （下转第２０页） 自动化应用２０１６ １０期 ｌ６ 的输…Ｊｉｉ，Ｊ刈阶跃输入ｌ 流的跟踪过 作者简介：王鹏（１９８８一），从事虚拟仪器开发工作 收稿日期：２（）ｌ６—０５—２８ 系统解决方案 和稳定性。ｒ大ｌ此，实际运用光声光谱检测技术时需要 （９）：ｌ４４６一ｌ４５３ 考虑声速的影响。另外，采用背景气体对于稳定声速 ［８］胡然，罗维，王瑞珍，等．一台新投运５００ｋＶ变压器油色谱 异常的缺陷诊断和处理阴．高压电器，２０ｌ５，５１（５）：ｌ３９．１４３ 『９１兰淑丽，宋昆，刘芳．应用气相色谱法判断５００ ｋＶ变 比没有背景气体更具有优势。 参考文献 ［１］高骏，何俊佳．量子遗传神经网络在变压器油中溶解气体 分析中的应用四－中国电机工程学报，２０１０，３０（３０）：１２１—１２７ ［２】张东波，徐瑜，王耀南．主动差异学习神经网络集成方 法在变压器ＤＧＡ故障诊断中的应用［Ｊ１．中国电机工 压器故障［Ｊ］．高压电器，２００８，４４（４）：３８ｌ一３８２ ［１０］巩学宾，闫明发，魏晶霞．一例变压器内部故障的油 色谱分析诊断和处理【Ｊ】．高压电器，２００８．４４（３）：２７５—２７６ ［１１】杨廷方，刘沛，李景禄，等．ＦＣＭ结合ＩＥＣ三比值法 诊断变压器故障［Ｊ］．高电压技术，２００７，３３（８）：６６．７０ 程学报，２０１０．３０（２２）：６４．７０ ［３］陈伟根，潘种，云玉新，等．基于小波网络及油中溶解 气体分析的电力变压器故障诊断方法［Ｊ］．中国电机工 程学报，２００８，２８（７）：１２１—１２６ 【１２］杨廷方，刘沛，李浙，等．应用新型多方法组合预测模 型估计变压器油中溶解气体浓度【Ｊ１．中国电机工程 学报，２００８，２８（３１）：１０８一ｌ１３ 【４】操敦奎．变压器油色谱分析与故障诊断［Ｍ】．北京：中 国电力出版社．２０１０ ［１３］许坤，周建华．茹秋实，等．变压器油中溶解气体在线 监测技术发展与展望［Ｊ］．高电压技术，２００５，３ｌ（８）：３０—３２ 【５】周远翔，姜鑫鑫，陈维江，等．交直流复合％￣－－Ｆ变压器油中 电弧放电及产气特性 高电压技术，２０１ ｌ，３７（７）：１５８４．１５８９ ［６】严文群．变压器内部过热故障的诊断及处理［Ｊ］．高电 压技术，２００５，３ｌ（５）：８５＿８６ ［１４］张川，王辅．光声光谱技术在变压器油气分析中的 应用［Ｊ】．高电压技术，２００５，３ｌ（２）：８４Ｉ８６ ［１５】陈伟根，云玉祥，等．变压器油中溶解气体的红外吸收特 性理论分析 中国电机工程学报，２００８，２８（１６）：１４８．１５３ ［１６］贺绍鹏．基于光声光谱技术的电力变压器故障检测 【７］梁永亮，李可军，赵建国，等．变压器油色谱在线监测 周期动态调整策略研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１４，３４ 系统研究【Ｄ］．上海：上海交通大学，２０１０ （上接第１６页） 在信号传输一ｒ 程中，经常会混入高频噪声．甚至 超过信号能量。接收端收到信号后通常首先要进行低 通滤波，然后对信号作进一步处理。 巴特沃斯滤波器 可以设置为低通、高通、带阻和带通四种类型．并且可 以为每一种类型设置截至频率，这种滤波方法能有效 抑制仪表元件不稳定引起的误码脉冲干扰和偶然因 素引起的波动，提高信号噪声比。 测试消噪主要针对的是高频噪声，故将巴特沃斯 滤波器设置为低通模式 图３ 经过ＬａｂＶＩＥＷ去噪后的阶跃响应 运用巴特沃斯滤波器对测试进行消噪处理的关 键在于截至频率等参数的选择，巴特沃斯滤波器节点 存ＬａｂＶＩＥＷ中的主要接线端口如图２所示 滤波器类型 滤波靖的 ４结语 利用ＬａｈＶＩＥＷ中的巴特沃斯滤波节点．能有效 消除电液压力伺服阀阶跃响应测试巾的高频噪声，使 曲线更直观地反映输ｍ压力对激励信号的响应能力． 错误 采样频率 高截止ＩＩｉｉ率 低截止频率 阶数 实验结果精度高，曲线平滑， 阀阎有的特性更相符． ．参考文献 【１］虞海星，姜南．基于ＬａｂＶＩＥＷ电液压力伺服阀测试 台设计与实现［Ｊ］．舰船电子工程，２０１２，３２（３） 韧始化，连续（初婚化：¨ 图２ 巴特沃斯滤波器接线端口 ［２】姜万录，张建成．电液伺服阀阶跃响应测试及其小波 进行测试试验，滤波器类型选为低通，采样频 消噪处理［Ｊ］＿仪器仪表学报，２００２（６） ［３】周鹏，许铜，马晓瑜，等．精通ＬａｂＶＩＥＷ信号处理［Ｍ】． 北京：清华大学出版社．２０ｌ３ 自动化应用 ２０１６ １０期 ２０ 率设置为ｌｋＨｚ．高频截至参数无效，低截至频率经 过反复测试设为０．０１．阶数为２。去噪后的阶跃响应
