可靠性报告

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可靠性检测报告范文

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可靠性检测报告范文一、背景介绍二、测试方法和过程1.前期准备在开始测试之前,我们对产品的设计和规格进行了仔细分析,了解产品的功能和性能指标,制定相应的测试方案。

2.测试目标和指标我们主要采用以下指标来评估产品的可靠性:-可靠性:产品在给定条件下持续工作的时间,不发生故障的概率。

-故障模式:产品可能出现的故障类型和原因。

-故障率:产品在一定时间内发生故障的频率。

-可用性:产品能够按照预期使用的概率。

3.测试方法和步骤我们采用了以下测试方法来评估产品的可靠性:-全面的实验测试:通过对产品在不同工作条件下进行长时间的实验测试,记录产品的性能和故障情况。

-可靠性预测:通过对产品的设计和材料进行辅助分析,结合历史数据和统计模型来预测产品的可靠性表现。

-统计分析:对测试数据进行统计分析,计算产品的故障率和可用性。

4.测试结果和分析经过测试和分析,我们得出了以下结论:-产品的设计和制造质量良好,稳定性较高,工作时间长,可靠性表现较好。

-产品的主要故障模式包括电路板损坏、电源故障和传感器失灵等。

-产品的故障率较低,可用性较高,在正常工作条件下可以长时间稳定运行。

三、结论和建议1.结论经过可靠性检测,我们认为该产品的可靠性水平较高,能够在长时间内稳定工作,符合设计和规格要求。

2.建议为了进一步提高产品的可靠性,我们提出以下建议:-增加保护措施:对产品的电路板和关键部件进行额外的保护,减少可能造成故障的因素。

-定期维护和检修:定期对产品进行维护和检修,避免故障和性能下降因素的积累。

-增加备用件库存:建立备用件库存,以确保在出现故障时能够及时更换和修复。

-完善监测机制:建立监测机制,定期对产品的工作情况和性能进行监测和分析,及时发现并解决潜在问题。

四、总结可靠性检测是评估产品质量的重要手段之一,能够帮助生产厂商提前发现并解决产品的可靠性问题,提高产品的可靠性水平。

本报告对产品进行了可靠性检测,并根据测试结果给出了相应的结论和建议,为产品的进一步优化和改进提供了参考依据。

可靠性统计数据分析报告(3篇)

可靠性统计数据分析报告(3篇)

第1篇一、引言随着科技的飞速发展,产品的可靠性成为了企业竞争的重要指标。

可靠性统计分析作为产品设计和生产过程中的关键环节,对于确保产品质量和提升市场竞争力具有重要意义。

本报告旨在通过对某型号电子产品的可靠性数据进行分析,评估其可靠性水平,并提出相应的改进措施。

二、数据来源与处理1. 数据来源本报告所采用的数据来源于某型号电子产品的生产批次和售后服务记录,包括产品寿命周期内的故障数据、维修数据以及用户反馈等。

2. 数据处理(1)数据清洗:对原始数据进行清洗,剔除异常值和错误数据,确保数据的准确性。

(2)数据分类:将数据按照产品型号、生产批次、故障类型等进行分类。

(3)数据转换:将部分数据转换为便于分析的统计量,如故障率、故障密度等。

三、可靠性统计分析方法1. 故障率分析故障率是衡量产品可靠性的重要指标,本报告采用故障密度函数(Density Function)和故障累积分布函数(Cumulative Distribution Function,CDF)进行故障率分析。

2. 可靠性寿命分布通过对故障数据的分析,确定产品的寿命分布,常用的寿命分布模型有指数分布、正态分布、对数正态分布等。

3. 可靠性指标计算计算产品的平均寿命(Mean Time to Failure,MTTF)、可靠度(Reliability)等可靠性指标。

4. 故障树分析针对产品故障原因进行故障树分析,找出关键故障模式和故障原因。

四、数据分析结果1. 故障率分析根据故障密度函数和CDF,计算得到产品的故障率为0.005/h,说明产品在正常工作条件下具有较高的可靠性。

2. 可靠性寿命分布通过对故障数据的拟合,确定产品的寿命分布为指数分布,其参数为λ=0.002/h。

3. 可靠性指标计算计算得到产品的MTTF为500小时,可靠度为0.98,表明产品在正常工作条件下具有较高的可靠性和稳定性。

4. 故障树分析通过对故障树分析,发现产品故障的主要原因是电路板设计缺陷、元器件质量问题以及外部环境因素。

可靠性分析报告

可靠性分析报告

可靠性分析报告1000字可靠性分析报告一、背景介绍可靠性是指在特定条件下,产品或系统能够在一定时间内正常、持续地发挥其功能、效能,并满足相关技术指标和用户需求的能力。

可靠性分析是对产品或系统进行的一项重要评估,旨在确定产品或系统在使用阶段中的可靠性水平和可能存在的问题,以提高产品或系统的稳定性和可靠性。

某公司开发了一种新型工业机器人,并进行了可靠性分析。

该机器人是用于生产线的自动化操作,具有提高生产效率、保障产品质量等优点,是公司重点研发产品之一。

通过可靠性分析,了解该机器人在使用过程中的可靠性水平和存在的问题,对于进一步优化机器人设计和提升产品市场竞争力具有重要意义。

本报告即对该机器人进行可靠性分析,并提出相应的优化建议。

二、可靠性分析方法我们采用了一系列可靠性分析方法,包括故障模式及影响分析(FMEA)、可靠性增长测试(Growth Test)、可靠性块图等。

故障模式及影响分析(FMEA)是一种常用的可靠性分析方法,主要通过分析产品或系统可能存在的故障模式和可能造成的影响,确定故障处理措施,从而提高产品或系统的可靠性。

我们对机器人的不同组成部分进行了FMEA分析,并对可能存在的故障点和故障处理措施进行了整理。

可靠性增长测试(Growth Test)是一种测试性质的分析方法,通过对产品或系统在特定时期内的故障率测定,并比较不同测试期间的结果,来评估产品或系统的可靠性增长情况。

我们通过对机器人组装的不同阶段进行增长测试,了解其可靠性水平和存在的问题。

可靠性块图是一种图形化工具,可以用来表示产品或系统各部分之间的功能、依赖和关系,以帮助确定故障的来源和数据收集和分析的重点。

我们绘制了机器人的可靠性块图,以清晰地了解机器人的不同组成部分及其之间的关系。

三、可靠性分析结果根据我们对机器人的可靠性分析,得到以下几个方面的结论:1.机器人的主要故障分布在机器人传动系统和控制系统两个部分。

机器人传动系统包括电机、减速器、传动齿轮、导轨等,而控制系统包括控制器、传感器、线路等。

可靠性分析报告范文

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可靠性分析报告范文一、引言可靠性是指系统在规定的条件下,按照规定的功能要求,在规定的时间内正常工作的能力。

作为一个重要的属性,可靠性在各行各业都有着重要的应用。

本报告旨在对一些系统的可靠性进行分析,并提出改进建议。

二、可靠性指标分析1.故障率:故障率是指在系统的使用寿命内,单位时间内发生故障的平均次数。

故障率的高低直接影响到系统的可靠性。

在对该系统进行可靠性分析时,我们发现在最近的一年内,该系统的故障率较高,平均每个月出现3次故障,严重影响了系统的正常运行。

2.平均修复时间:平均修复时间是指每次发生故障后,平均需要进行修复的时间。

通过对过去记录进行统计,我们发现平均修复时间较长,每次故障平均需要花费3小时进行修复。

这意味着当系统发生故障时,需要消耗大量的时间来修复,严重降低了系统的可用性。

3.可用性:可用性是指系统能够按照要求正常工作的时间占总时间的比例。

通过对系统近期的使用情况进行分析,我们发现系统的可用性较低,平均每月只有90%的时间能够按要求正常运行,其他时间都用于故障修复。

三、可靠性改进建议1.提高系统的稳定性:通过对系统的故障率分析,我们发现故障主要是由于硬件设备老化和软件版本升级不及时导致的。

因此,建议定期对系统进行硬件设备的维护和更换,并及时进行软件的升级,以提高系统的稳定性和可靠性。

2.缩短修复时间:为了降低故障修复时间,可以采取以下措施:建立完善的故障处理流程和标准化的故障处理文档,提高故障处理人员的技能和培训水平,减少故障排查和修复的时间。

此外,可以引入自动化的故障监测和修复工具,快速定位和解决故障,进一步缩短系统的修复时间。

3.提高系统容错能力:针对系统故障的影响,可以采取冗余备份措施,提高系统的容错能力。

通过在关键节点设置冗余设备,并进行实时数据备份,当系统的一些节点发生故障时,能够迅速切换到备份节点,避免系统的中断和数据的丢失,提高系统的可靠性。

四、结论通过对该系统的可靠性分析,我们发现系统的故障率高、平均修复时间长且可用性低。

可靠性分析报告

可靠性分析报告

可靠性分析报告在当今复杂多变的社会和经济环境中,产品和服务的可靠性成为了企业竞争的关键因素之一。

可靠性不仅关乎用户的满意度和忠诚度,还直接影响着企业的声誉和经济效益。

本报告将对可靠性的相关概念、重要性、影响因素以及评估方法进行详细的分析,并通过实际案例探讨如何提高可靠性。

一、可靠性的定义与内涵可靠性是指产品或系统在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。

它是一个综合性的指标,涵盖了产品的稳定性、耐久性、可维护性等多个方面。

简单来说,就是产品或系统在使用过程中不出现故障或失效的概率。

例如,一辆汽车的可靠性可以通过其在一定行驶里程内不发生重大故障的概率来衡量;一个软件系统的可靠性可以通过其在连续运行一定时间内不出现崩溃或错误的概率来评估。

二、可靠性的重要性1、满足用户需求用户在购买产品或使用服务时,期望其能够稳定、可靠地运行。

如果产品频繁出现故障,会给用户带来极大的不便和困扰,甚至可能造成安全隐患。

高可靠性的产品能够提升用户的满意度和信任度,从而增强企业的市场竞争力。

2、降低成本频繁的故障维修和更换零部件会增加企业的生产成本和售后服务成本。

而可靠的产品可以减少维修次数和维修费用,提高生产效率,降低总成本。

3、提升企业声誉一个以可靠性著称的企业往往能够在市场上树立良好的品牌形象,吸引更多的客户和合作伙伴。

相反,产品可靠性差的企业可能会面临声誉受损、市场份额下降等问题。

三、影响可靠性的因素1、设计因素产品或系统的设计方案直接决定了其可靠性的基础。

合理的设计应考虑到零部件的选型、结构的合理性、工作环境的适应性等方面。

如果在设计阶段存在缺陷,后续很难通过其他手段完全弥补。

2、制造工艺制造过程中的工艺水平、质量控制等因素会影响产品的一致性和稳定性。

粗糙的制造工艺可能导致零部件的精度不足、装配不良等问题,从而降低产品的可靠性。

3、原材料质量原材料的质量直接关系到产品的性能和寿命。

使用低质量的原材料容易导致产品在使用过程中过早失效。

产品可靠性报告:评估产品的可靠性和质量

产品可靠性报告:评估产品的可靠性和质量

产品可靠性报告:评估产品的可靠性和质量一、什么是产品可靠性报告?产品可靠性报告是对产品进行全面评估的一种方式,旨在评估产品的可靠性和质量。

通过收集、分析和总结产品的各项数据,以及考虑产品在各种环境条件下的使用情况,可以为用户提供对产品可靠性和质量的客观评价。

产品可靠性报告常常由产品质量部门或第三方机构撰写,用于向用户提供关于产品可靠性和质量的信息。

二、产品可靠性报告的重要性产品可靠性报告是用户购买产品时需要考虑的重要因素之一。

首先,产品可靠性报告可以提供产品的性能指标和质量细节,帮助用户做出明智的购买决策。

其次,报告还可以揭示产品在不同环境条件下的使用寿命和可靠性,从而帮助用户选择适合自己需求和使用环境的产品。

最后,产品可靠性报告还可以对产品在使用过程中可能遇到的问题进行预测和预警,提供使用建议和维修支持,从而帮助用户更好地使用和维护产品。

三、产品可靠性报告的评估指标1. 整机可靠性评估整机可靠性评估是对产品整体性能的评估,通常包括产品的性能指标、使用寿命、故障率等方面。

这些评估指标可以通过实验测试、模拟仿真、统计分析等手段得出。

通过对这些指标的评估,可以客观地评估产品的整体可靠性和质量水平。

2. 零部件可靠性评估零部件可靠性评估是对产品各个零部件的可靠性进行评估,以了解各个零部件对整机可靠性的影响。

评估指标包括零部件的故障率、寿命等方面。

通过对零部件的评估,可以识别出对产品可靠性影响最大的零部件,并采取相应的改进措施。

3. 环境适应性评估环境适应性评估是对产品在各种环境条件下的使用性能进行评估。

这包括对产品在温度、湿度、震动等不同环境条件下的可靠性进行测试。

通过评估产品在不同环境条件下的可靠性,可以为用户提供产品在特定环境下的使用建议,提高用户满意度。

四、产品可靠性报告的编制要求1. 数据收集和分析产品可靠性报告需要收集和分析大量的数据,包括产品的性能数据、故障数据、市场反馈等。

通过对这些数据的分析,可以了解产品的可靠性和质量水平,并为报告提供数据支持。

可靠性报告

可靠性报告

可靠性报告可靠性报告可靠性报告是对某个产品或系统的可靠性进行评估和测试后所形成的报告。

本报告对某电子产品的可靠性进行了评估和测试,并给出了相应的建议。

一、可靠性评估1. 可靠性概述该电子产品是一种家用电器,用于烹饪和加热食物。

产品包括主控板、加热装置、温度传感器等多个部件。

2. 功能分析通过对产品进行功能分析,发现其主要功能包括温度控制、加热和计时等。

3. 可靠性要求根据用户需求和市场中同类产品的可靠性要求,我们将可靠性要求设置为工作寿命不低于5年,故障率不超过每千小时1次。

二、可靠性测试1. 故障模式和效果分析(FMEA)通过对产品进行故障模式和效果分析,确定了可能的故障模式和其对产品可靠性的影响。

例如,加热装置故障会导致无法达到设定温度,温度传感器故障会导致无法准确检测温度等。

2. 可靠性测试方案制定了可靠性测试方案,包括环境适应性测试、可靠性加速寿命试验和可靠性验证试验等。

3. 可靠性测试结果通过可靠性测试,获得了产品的故障时间数据,并计算出了产品的故障率。

经统计分析,产品的故障率满足可靠性要求。

三、可靠性改进建议1. 部件选型部件的质量和可靠性直接影响产品的可靠性。

建议在选型过程中,考虑到部件的质量和可靠性,并与供应商合作,确保供应的部件符合要求。

2. 质量控制加强对产品制造过程中的质量控制,包括工艺控制、检验控制和不良品处理等,提高产品整体的可靠性。

3. 保养与维护提供产品使用手册,并在手册中详细说明产品的保养和维护方法。

用户在正常使用产品的同时,应做好常规的保养和维护工作,以延长产品的使用寿命和提高可靠性。

四、总结通过对该电子产品的可靠性进行评估和测试,我们得出了产品满足可靠性要求的结论,并提出了相应的改进建议。

在后续的产品设计和制造过程中,我们将严格按照这些建议进行操作,以提高产品的可靠性和用户满意度。

可靠性试验报告模板

可靠性试验报告模板

可靠性试验报告模板一、试验目的:1.确定产品的可靠性指标,如故障率、平均寿命等。

2.验证产品的可靠性设计是否符合要求。

3.提供对产品进行改进或修正的依据。

二、试验方法:1.选择适当的试验样本数量和试验时间。

2.设计试验方案,确定试验条件和参数。

3.进行试验,记录试验数据和结果。

三、试验内容:1.试验对象:明确试验的产品型号和规格,包括试验样本和控制样本。

2.试验环境:确定试验的环境条件,如温度、湿度等。

3.试验参数:确定试验的参数,如电流、电压、频率等。

4.试验方法:详细描述试验的步骤和操作。

5.试验数据:记录试验过程中的数据和结果。

6.试验结果:分析试验数据,计算可靠性指标,如故障率、平均寿命等。

四、试验结果:1.数据分析:根据试验数据,计算可靠性指标,并进行统计分析。

2.结果评估:对试验结果进行评估,判断产品的可靠性是否符合要求。

3.可靠性指标:列出分析得到的可靠性指标,如故障率、平均寿命等。

4.结论提出:根据试验结果,提出对产品的改进或修正建议。

五、试验结论:1.产品可靠性评价:根据试验结果,评价产品的可靠性水平。

2.问题分析:分析试验中出现的故障和问题,并提出原因和解决办法。

3.改进建议:根据试验结果,提出对产品可靠性设计的改进建议。

六、试验总结:1.成功经验:总结试验过程中的成功经验和好的实施方法。

2.改进方向:指出试验过程中存在的不足和需要改进的方向。

3.发展趋势:对产品的可靠性发展趋势进行分析和展望。

列出参考的相关文献和标准。

以上为可靠性试验报告的模板,根据具体的试验内容和要求进行修改和填写。

试验报告应包括试验目的、方法、内容、结果、结论、总结等内容,详细记录试验的过程和结果,提供科学和可靠的数据和分析,为产品的改进和提升提供有力的依据。

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基于可靠性和控制性能对电机类型的选择无刷直流电动机是随着电动机控制技术、电力电子技术和微电子技术发展而出现的一种新型电动机,它的最大特点就是以电子换向线路替代了由换向器和电刷组成的机械式换向结构,同时保持了调速方便的特点,有着功率密度高、特性好、无换向火花及无线电干扰等优点。

近年来,DSP在其控制电路中的应用使得无刷直流控制系统的综合性能大为提高,其强大的数据处理能力使得复杂算法数字化得以实现,其单周期乘、加运算能力,可以优化与缩短反馈回路,控制策略得到优化,且它的面向电动机控制的片内外设,使控制系统硬件结构得到简化,有助于实现闭环控制,整个系统的抗负载扰动能力强、频响高、动态性能、稳态精度得到显著提高。

正是考虑到无刷直流电机既具有直流电机效率高、调速性能好等优点,又具有交流电机的结构简单、运行可靠、寿命长、维护方便等优点,其转子惯量小,响应快,同时无刷电动机绕组在定子上,容易散热,也容易做成隔槽嵌放式双余度绕组,并且其以电子换相代替直流电机的机械换相,易做到大容量、高转速,高可靠性的快响应伺服控制系统,因此,舵机系统采用无刷直流电动机作为驱动电机。

采用多余度技术是当前高性能高可靠性要求系统为了提高安全可靠性和任务可靠性的一种重要的工程设计方法。

于余度技术是提高系统安全性与可靠性的一种手段,因而在需要高可靠性或超高可靠性的系统,如航空航天飞行控制、通信系统的计算机管理等工程应用领域得到广泛应用。

舵机作为飞控系统的执行部件, 它的故障将直接影响飞行器系统的正常工作, 因此多余度舵机是改进飞行控制系统性能, 提高飞行器可靠性、安全性的关键技术。

对于舵机系统,电机绕组、功率逆变器、转子位置传感器在当今技术条件下仍为系统的薄弱环节,在航空航天等高可靠性领域,采用单通道设计往往不能满足要求。

因此,在电机定子中隔槽嵌放两套独立绕组,采用两套独立的功率逆变器和两套独立的转子位置传感器构成双余度无刷直流电动机控制系统可以提高整机可靠性。

双余度系统通常工作在热备份方式,当一个电气通道发生故障,另一个通道仍能继续工作,系统可靠性大为提高。

双绕组无刷直流电机及其控制系统双绕组无刷直流电机其定子绕组是由两套空间相差3 0 °电角度的三相集中绕组构成,采用双Y形接法,共用一个永磁转子。

两套绕组在电路上是独立的,但彼此之间存在互感。

双电枢绕组大大地减少电机电磁转矩的脉振,提高了电机的效率。

双绕组无刷直流电机在控制时采用脉宽调制( P W M ) 1 2 0 °方波驱动的电压源型逆变器供电,每6 0 °触发一次换相,两套定子绕组分别由两套逆变器供电,由于两套绕组空间相差300 °电角度,则两套控制器的换相角度错开300 °。

这时,电机两套绕组产生的输出转矩同时作用在电机转子上,则输出转矩为两套绕组输出转矩之和。

两套逆变器的控制电路相互独立,以实现电气双余度控制。

驱动器由两套独立的驱动逆变电路构成,逆变器由六个MOSFET 管和六个反向并联二极管组成,由IR2130 来驱动。

当某一驱动器发生故障后,系统由双余度工作模式转为单通道工作模式,但仍能完成上位机发出的命令。

图3. 双余度无刷直流电机驱动系统从表面上看,两套逆变器增加了功率器件的使用数量,但是当两套绕组同时工作时,通过功率器件的电流是一套绕组单独工作时的一半,从而大大减小了单个功率器件的导通应力,提高了系统的可靠性。

而且当一路出现故障时,可以马上切断,剩余的一路还可以正常工作,并且完成工作任务,实现“故障——工作”的控制模式。

双余度驱动电机本体结构的可靠性设计1.电机双余度技术余度在可靠性工程中定义为:使用一套以上的设备来完成给定的任务,即构成余度。

余度技术是指通过为系统增加多重资源,包括硬件与软件的重复配置,实现对多重资源的合理管理,从而提高产品和系统可靠性的设计方法。

实现余度控制一般有两种形式:冷备份和热备份。

冷备份是指在正常情况下,只有一个余度正常工作,另一余度不工作。

当系统出现故障时,立刻切除发生故障的余度,同时另一余度开始工作;热备份是指在正常情况下,两余度同时工作,当某一余度出现故障时,系统切除发生故障的余度,启用单余度方式。

为了提高系统的利用率,在电机的余度控制系统中一般采用双余度的热备份控制方式。

2.双余度电机本体结构设计双余度电机主要有串联式结构和并联式结构,并联式双余度电机本体结构如图1所示,串联式双余度电机本体结构如图2所示。

图1. 并联式双余度电机本体结构图2. 串联式双余度电机本体结构对于串联式双余度结构,由两个独立的永磁电机同轴同壳安装,有两套独立的绕组,两个分开的转子及两套位置传感器,但具有共同的电机轴。

在这种结构中,几乎不存在两套绕组间的磁耦合现象,控制简单;但其实际上是由两台电机串联组成的,因此体积较大。

同时一个电机发生故障时,该电机会成为另一台电机的负载,从而使得电机的机电时间常数变大,动态特性降低。

而且,由于两台电机是共轴结构,会造成力矩扭转现象,使得轴承的寿命减短,因此,一般不采用串联式的双余度结构。

另外采用双绕组同轴驱动结构既可避免由于并行驱动所引起的结构和舵面的疲劳破坏,又可提高系统的可靠性,同时可降低系统的机电时间常数,提高系统的动态性能。

对于并联式双余度结构,由两套绕组是相差30°(电角度)的独立绕组,定子槽内嵌放两套独立的电枢绕组,互为备份,两套绕组隔槽嵌放。

两套位置传感器共用电动机轴及转子,形成并联式双余度结构。

由于转子位置传感器与电机绕组存在严格的对应关系,由于电机的两套绕组相差30°的电角度,故两套传感器也相差30°电角度关系。

定子绕组为三相星形联接,采用方波驱动方式,三相六状态运行。

由两套独立的电路驱动,从而实现电气双余度控制。

控制策略采用热备份方式。

采用同轴驱动既可避免由于并行驱动所引起的结构和舵面的疲劳破坏,又可提高系统的可靠性,同时可降低系统的机电时间常数,提高系统的动态性能。

与串联式双余度结构相比,并联式结构减小了系统的体积,但电机绕组嵌放比较困难,两套绕组间会存在磁耦合,控制相对比较复杂。

考虑到系统对体积、重量、可靠性的要求,考虑到加工工艺的可行性、结构的紧凑性、控制技术的成熟性等设计制造因素,余度舵系统的驱动电机采用并联式双绕组无刷直流电机这种双余度结构。

双余度电机控制系统结构的可靠性设计双余度控制系统实现容错的本质是通过备份方式来完成的,即控制系统冗余是利用两套独立转子位置传感器、电枢绕组和驱动器,采用双余度系统的“故障——工作”的容错控制方式来实现系统容错控制,从而提高系统的可靠性。

这种双余度电机控制系统原理简单,结构清晰,具有高可靠。

为保证控制系统可靠工作,针对控制电路中强弱电结合、数字模拟信号的共存、PWM 高频斩波等容易电磁干扰的原因,采取了多种防范措施。

①PWM系统的噪声抑制:重点是抑制高频谐波产生的传导和辐射干扰;②模拟电路:从运算放大器等效输入噪声电流和噪声电压两个指标来选择适当型号的运算放大器,在信号源内阻较大时,噪声电流起决定作用;③数字电路:数字信号的负逻辑传输方式具有较强的耐噪声能力,开关输入的控制指令有效状态采用低电平比采用高电平的效果好。

图4. 双余度稀土永磁无刷直流电机伺服系统框图双余度电机及其控制系统可靠性设计遵循的准则电机的余度设计任务主要包括余度类型确定、余度配置选择、余度管理。

其中余度类型有多种分类方法,技术最成熟、用得最广泛的是力综合/备用两种。

力综合系统是指余度各通道同时带负载工作,该模式又称为主动并列式工作模式。

备用系统有热备份和冷备份工作模式。

余度配置主要包括余度数的确定、信号传递与耦合方式。

余度数的多少取决于可靠性要求及余度管理水平的高低,同时也受到重量、体积、费用等条件的限制。

对于具有双故障工作能力的电力作动系统,通常要求采用四余度或带自监控的三余度系统。

一般余度系统最少采用双余度配置。

在伺服作动系统中,信号传递一般采用直接传递方式,也有采用交叉传递方式。

余度管理是余度设计的核心,主要包括故障监控和故障隔离。

故障监控的形式多种多样,但监控类型只有比较监控和自监控两种。

选择故障切换时间是故障隔离的重要工作。

对于无刷直流电动机,由于功率主电路和电机绕组是电机在可靠性方面相对薄弱的环节,因而它们是余度设计的重要方面。

其中采用双余度结构和控制方式的无刷直流电动机已得到成功应用,技术成熟度高。

电机及其驱动控制系统的固有可靠性主要决定于研制设计阶段。

电机的几何尺寸及参数的确定、各组成零部件及材料的选择、工艺方案的制定,电子元器件的筛选、驱动控制系统的结构及控制策略等等都将影响到电机控制系统的可靠性。

电机及其驱动控制系统的可靠性设计也是工程设计,有其继承性和实践性。

尽量采用了成熟的典型结构及成熟的设计方法,充分利用过去成熟的经验,使设计标准化、简单化。

对于电机本体,依据工作方式采用高可靠性的轴承,采用高等级绕组绝缘材料及工艺,以满足耐热性、耐湿性、高电强度及机械坚固性。

对于双余度无刷直流电机驱动系统,要进行其余度控制管理和电流均衡控制。

双通道除了存在电磁耦合,还会因参数的分散性,导致双通道电流的不均衡;如一个通道故障,系统还要迅速切换到另一通道实现余度降级;另外,各通道给定和反馈参数如果出现纷争,也要考虑信号的表决等综合处理问题,这些都需要由系统的余度控制和余度管理来实现,因此需要电流均衡和)余度平滑切换控制。

类似于多个电动机控制舵面存在力均衡的问题,即多个电动机造成出力不均、力纷争,可能扭曲舵面的情况,针对本系统而言,定子的双余度也有均衡问题。

这个均衡问题主要是绕组电流的均衡性。

绕组电流不均衡,会造成电动机在运行当中,转矩负担不同,出现转矩脉动;两套绕组发热不同,使得某套绕组发热温升过高,差异会逐渐过大,导致系统整体寿命缩短,可靠性降低。

这种非均衡性主要由以下几方面原因造成:(1)器件本身的差异造成了余度间的不一致性。

例如逆变器功率器件导通压降不同,此情况下可造成对两余度绕组平均电压有差异,使得注入两个余度绕组电流的平均值不同。

(2)生产工艺的影响,例如位置传感器安装的细微错位,可使电动机在换向过程当中某个余度超前换向,另一余度滞后换向,造成在转子旋转过程当中,某个转向产生增磁效应,而反向产生去磁效应(类似于弱磁),电动机磁通发生变化,此时,加剧了两套绕组间电流不均衡的情况。

(3)绕组间电阻及电感的差异。

因此,消除电流不均衡,对两个余度工作时功率和转矩趋于相同是至关重要的。

而采用DSP为核心的控制方式,使得采用软件实现电流平衡成为可能。

在控制策略上采用平均电流注入法,简单易行地解决了双余度电流不均衡的问题,同时,方便了整个系统的余度管理。

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