气动径流式小型旋转驱动器的研究

小型旋转驱动器是工业生产和科学研究领域广泛应用的一种驱动器,通常应用微型电机实现,但该装置不能适应于易燃易爆、防磁和潮湿的场合.针对这一特殊的使用环境,笔者在分析动力式气动马达工作原理的基础上,研制出了气动径流式小型旋转驱动器.本文介绍了其工作原理和主要结构组成,分析了旋转驱动器的喷嘴流量特性和叶轮受力情况;同时,根据旋转驱动器自身的特点,设计了一套动态小扭矩测量装置,对其输出机械特性进行了实验研究.实验结果表明,气动径流式小型旋转驱动器启动性能良好,转速高,输出转矩与转速具有良好的线性关系,能适应防磁防爆和潮湿的工作环境.     

2D数字伺服阀的频率特性研究

介绍2D数字伺服阀的工作原理,提出了步进电机连续跟踪算法的控制方法,在步进控制中引入脉宽调制控制技术使得步进电机输出角位移连续可控,建立动态模型,最后对数字阀频率响应进行实验研究.实验结果表明:2D数字伺服阀具有良好的静态和动态特性,响应速度较快,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,幅值为-3dB,对应的频宽约为100Hz.     

电动直线加载系统不确定性分析及扰动抑制补偿研究

为测试某型航天电动直线伺服阀实际工作性能,提出了一种永磁同步电机加滚珠丝杠的电动直线加载方案,采用机理建模方法,建立电动直线加载系统数学模型,并分析系统模型不确定性来源:电机模型结构不确定、驱动器参数摄动、滚珠丝杠扭矩波动和舵机不确定性扰动。针对理论模型,提出基于扰动观测器的双回路控制系统设计方法,通过鲁棒内回路控制结构等价变换,以抑制舵机扰动要求为性能权函数,采用H∞混合灵敏度方法设计内回路扰动观测器,外回路以提高加载系统整体性能为要求,采用PID控制算法。试验结果表明,在加载力2000N,加载频率4Hz下,系统多余力抑制比达到86. 4%,且系统静态和动态加载均达到"双十"指标。     

用于嵌入系统的超声电机驱动设计

为了在嵌入式控制系统中充分利用超声电机特有功能,对超声电机的驱动原理进行了研究,在分析了超声电机的驱动控制原理的基础上,提出了一种基于单片机控制超声电机的软硬件控制实现方法。利用单片机输出数字量作为控制信号,通过串行输入并行输出芯片扩展后,输出到超声电机驱动器,实现超声电机启动/停止/正反转的功能;通过扩展单片机数模转换,将单片机控制超声电机速度的数字信号转换为电压信号,实现超声电机的速度控制功能;利用运行脉冲宽度控制实现超声电机的位置控制功能,并将光电编码器实现超声电机的反馈,最后通过试验验证了单片机系统实现超声电机驱动设计。     

影响电动直线负载模拟器性能的因素分析

为实现对某型直线舵机性能参数加载测试,设计了一套电动直线负载模拟器。针对系统中存在的多余力矩扰动和非线性因素干扰等问题,对系统输出的影响因素进行了研究。首先结合加载系统结构和工作原理,建立数学模型,得到输出力的传递函数和具体影响因素;然后依次研究系统机械连接刚度、加载电机的输入力、直线舵机的运动形式、机械摩擦和间隙等非线性时变量对系统加载力输出的影响,并采用频域分析和谐波跟踪等方法进行性能评估;最后结合具体实验曲线,对加载力谐波畸变中的死区和平顶现象进行定性分析,为进一步提高电动直线负载模拟器动态特性和信号跟踪准确度提供了理论依据。     

磁流变气动速度控制系统的实验研究

设计了一种磁流变气动速度控制系统,该系统融合了气动技术和磁流变技术.本文介绍了系统的结构组成和性能测试原理,采用无阻尼、有阻尼和阻尼PID 3种实验方式,获得系统在不同目标速度时的相关实验数据,最后通过对实验结果的比较,分析了系统的静态和动态性能.     

电液伺服阀动静态特性检测实训台研制

针对液压实训室的喷嘴挡板式电液伺服阀,为对其进行性能测试,研制了一套测试系统,数据采集采用PCI6221数据采集卡,16通道的AD卡作为数据采集板卡进行数据采集和曲线输出,可以对其静态性能和动态性能进行测试;将测试结果和理论数据进行比较,验证了检测台的合理性和准确性,可以对电液伺服阀进行动态和静态性能测试以及对电液伺服系统进行试验研究。     

压电叠堆电静液作动器输出性能影响因素的实验研究

基于压电叠堆的电静液一体化作动器通过单向阀的整流作用将压电材料和液压系统进行整合,发挥液压系统大位移、大出力的特点和智能材料高频响、高功率密度的优势,同时避免传统液压系统复杂的分布式管路以及智能材料微位移量级太小的缺陷,设计了一种压电叠堆电静液作动器.制造了样机,介绍了其工作原理并分析了其输出流量的形成机制及影响因素.在不同条件下对样机进行输出性能实验,探究影响作动器输出性能的因素并分析具体的影响.实验结果显示:输入140 V正弦偏置电压,作动器峰值流量接近1.6 L/min,峰值频率可以达到275 Hz,带负载能力超过20 kg.     

电液伺服阀动静特性一体化自动测试系统研制

针对电厂对电液伺服阀性能测试的需要,设计出基于虚拟仪器技术的静态和动态性能一次安装测试的一体化智能测试系统.介绍该测试系统的控制原理和液压回路原理、软硬件组成和系统的性能参数.对系统进行出厂试验,将实测结果与阀的实际性能对比后得出该系统可用的结论.目前该系统已投入使用.     

EPS可靠性测试系统研究

依据<汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法>开发了EPS可靠性测试系统.该测试系统在硬件上以工业控制计算机为主控系统,使用各种功能板卡实现相关的数据采集、运动控制功能.在EPS输入端采用步进电机模拟转向操作,使用磁粉制动器对输出端加载.测试系统的软件采用模块化方法设计,缩短了程序代码的编写量,提高了代码的利用率....     

飞机全静压测试台设计

全静压系统的工作状态影响飞机的飞行安全。为了让受训人员更直观地掌握全静压系统的工作原理和工作形式,开发一套飞机全静压测试台。该测试台可以模拟出静压管和全压管在增压与非增压状态下漏气、堵塞、全压与静压混合等故障对大气数据计算机的影响。从原理图入手列出所需的元件清单,详细了解各个元件的工作原理,进行软件和硬件的设计与施工。记录通电试验测试的实际值与理论值的差距,验证了测试台的可靠性。同时,找出误差的原因,提出一些改进措施。     

数字液力解码器密封与摩擦特性试验研究

根据数字液力解码器阀体本身设计一个垂直布置的往复高压油液的密封试验台架，通过试验方法探究解码器在不同介质压力、往复速度及压缩率的条件下的密封性能及摩擦特性。结果表明：高压时，数字液力解码器需要较大的启动力，当启动力未达到最大静摩擦力时，其动作响应会存在一定的延迟现象，同时较大的滞后摩擦力会使密封系统的随动性变差；最大静摩擦力和滑动摩擦力随介质压力增加均呈线性增加，0~16 MPa与16~32 MPa两阶段的线性增长率不同，16~32 MPa时增长率变小；在高压高速时，解码器密封部位容易发生泄漏失效；初始压缩率对解码器的密封性能影响明显，初始压缩率为23.25%时，能够满足解码器正常工作时的密封要求。     

舵机电动伺服加载控制系统的设计与研究

针对电动舵机加载要求,设计了以交流伺服电机做加载设备的舵机电动伺服加载实验台。此加载装置用于测试电动舵机在近似于真实工作环境下承受各种载荷时,电动舵机可能出现的状况。给出电动加载系统的整体结构及其工作原理,介绍所采用的抗电磁干扰措施。建立电机和力矩传感器的数学模型,给出加载实验台的静、动态性能测试结果。实验结果证实加载试验台可以满足设计要求。     

复合式制动气室性能在线检测系统设计

设计并实现复合式制动气室性能在线检测系统,弥补国内对复合式制动气室性能在线检测研究存在的不足。引入伺服加载机构,突破以往检测中推杆行程限位装置加载速度不可控的局限,实现限位装置的加载速度精确可调;应用高速数据采集卡和计算机控制技术,提高系统的采集速度和测量精度。可对多类型的复合式制动气室驻车制动腔静特性、行车制动腔静特性、开始释放压力等性能进行在线测试和分析。通过试验分析表明检测系统能真实准确的对复合式制动气室的性能进行在线检测,检测周期小于2min/个,其测量精度达到实际应用的要求,并采用R&R法客观的分析检测系统,已达到新设备的验收条件。     

锥轴分布式球形柱塞泵润滑性能分析

圆锥轴配流是液压元件中的一种新型流量分配结构设计,它有圆柱轴配流和平面流配流的优点。本文研究了圆锥轴配流的稳态工况及其在变载荷作用下的动态响应。基于特殊的结构形式,建立了球面坐标系下的润滑模型。通过受力分析,建立了锥轴配流在轴向和径向自由度分布的动力学模型。采用数值方法对模型进行求解,得到了包括轴偏心率和分布间隙高度在内的静、动态润滑性能。结果表明,在冲击载荷作用下,轴的偏心距和分布间隙会剧烈振荡,并在短时间内恢复到平衡位置。这种无需外部调整的锥轴配流的润滑方式具有自适应性,对保证球柱塞泵工作的可靠性具有重要意义。     

高速铣削系统动态实验方法研究

针对高速铣削加工中心设计并进行了静态模态实验、动态空转实验和铣削实验,分别在不同工况下的静态实验、主轴空转不铣削实验、不同铣削参数铣削实验下测得振动信号和动态铣削力.通过对各项实测数据的对比分析,得出各铣削参数与高速铣削系统动态特性的关系,识别特定加工条件下的稳定性铣削极限,为探讨适合高速铣削特点的实验测试及其动态特性优化方法提供依据.     

滑模变结构控制在液压转台中的应用

提出了一种新的液压转台控制系统设计方案--变结构控制系统,介绍了转台系统的基本组成、原理与特点,研究了变结构控制系统设计的理论和设计过程,并对某型转台进行了数字仿真,仿真数据表明变结构控制系统具有良好的动、静态特性及对参数变化和外界干扰的鲁棒性.     

内模控制在电液力系统中应用

以电液扭转疲劳试验机为例,对电液力系统性能的改善进行了研究.提出了内模控制的设计思想,它能够满足不同频带系统的要求.研究结果表明:内模控制很好地改善了系统的动态、静态特性,具有很好的鲁棒性.     

电液比例阀静动态性能测试系统的研制

电液比例阀静动态性能测试系统是一套高度自动化的计算机辅助测试系统，能够完成行业标准所规定的各种比例阀静动态性能试验，包括比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀。测试过程和数据处理完全由计算机实现，测试项目齐全，测试结果准确。实际测试结果验证了该测试系统的合理性和可靠性。