基于虚拟样机技术的数字式柱塞泵控制特性研究

为了开发新式的数字液压泵并研究其控制特性,开发了高速开关阀控制的数字式柱塞泵,通过可编制控制器程序来实现不同的控制功能.分析该数字泵的控制原理,建立数字泵的动力学模型和液压系统模型,并以接口模型实时连接2个模型构成数字泵的虚拟样机.通过虚拟样机仿真和试验测试,研究数字泵的流量控制、压力控制和功率控制等功能.结果表明,数字式柱塞泵压力、流量控制的调节时间可以控制在2s以内,能够达到精确的控制结果,同时实现准确的恒功率控制方式.采用高速开关阀控制的数字式柱塞泵满足控制性能需要,可以实现良好的柱塞泵变量控制功能.数字泵虚拟样机能够实现对数字泵控制性能的准确预测,仿真结果和试验结果吻合较好,虚拟样机技术将成为数字泵设计和优化的重要手段.     

斜盘式轴向柱塞泵变量阻力的研究

斜盘式轴向柱塞泵在变量过程中受到由负载引起的对变量机构的阻力作用,该力对变量泵的性能有较大影响。过去,对其中的摩擦力大小只能靠经验估计。本文在理论分析诸阻变量力的基础上,提出了斜盘泵等效变量摩擦阻力的概念,并以63BCY—14B柱塞泵为研究对象,用实验方法测定该摩擦系数,从而确定了变量阻力的大小。     

配流盘对斜盘错位实现变量的轴向柱塞泵设计

基于轴向柱塞泵设计了配流盘对斜盘错位实现变量的机构，并对其工作原理及设计方法进行了初步地探讨。     

恒功率轴向柱塞变量泵柱塞的运动学分析

在分析了柴油发动机和恒功率变量泵联合工作性能以及恒功率变量泵的几种典型工况的基础上，得到了恒功率变量泵柱塞的两种运动学分析工况，并以这两种工况为基础，对轴向柱塞泵的斜盘和缸体的运动作了相应的假定，从而推导出了恒功率变量泵的运动学公式。在随后柱塞进行的动力学分析和有限元分析中发现，外负载的变化引起的柱塞泵运动关系的变化对柱塞的应力分析是不能忽略的。由此为所推地的恒功率变量泵的运动学公式为轴向柱塞泵的设计以及动力学分析奠定了一定的理论基础，本文所推导的柱塞的运动公式可作为一般的公式供参考。     

基于AMESim的轴向柱塞泵动力特性研究

针对轴向柱塞泵存在的结构复杂、自吸能力差、对油液污染敏感、精密偶件的加工成本高、轴向柱塞摩擦损失大等问题,本文阐述了轴向柱塞泵的工作原理与结构特点,对轴向柱塞泵的工作原理和工作受力情况的特征和运动进行分析。同时,基于AMESim平台,建立关键部件仿真模型,通过改变柱塞泵模型参数,对不同柱塞直径以及不同斜盘倾角下,柱塞泵流量和运动速度的变化进行仿真,得出流量脉动和柱塞运动速度波动特性曲线,最后对轴向柱塞泵进行实验验证。该研究为轴向柱塞泵的进一步实验设计提供了理论依据。     

基于串联式轴向柱塞泵转位角降噪方法仿真

提出基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪方案.建立轴向柱塞泵理论模型以分析轴向柱塞泵噪声的产生机理,对比仿真结果和从流量脉动测试试验台测试得到的实验结果,表明理论模型具有高精度.分析转位角对轴向柱塞泵出口流量脉动率、出口流量及斜盘转矩脉动幅值的影响.通过优化转位角,使其降低轴向柱塞泵噪声激振源强度达到效果最佳.分析轴向柱塞泵负载压力和工作转速对基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪效果的影响.研究结果表明,由于2个转子结构的激振源波形具有固定相位差,在波形叠加时产生平均效应,与同排量传统单轴向柱塞泵相比,具有转位角的串联式轴向柱塞泵的出口流量脉动降低55%以上、斜盘转矩脉动降低65%以上,且降噪效果受工作参数的影响相对较小.在激振源强度大幅度降低的同时,轴向柱塞泵的功率密度基本上不受影响.     

电液比例恒压变量柱塞泵理论分析及结构参数优化

恒压变量泵是工程中广泛应用的一种节能液压油源。本文介绍了作者新开发的电液比例恒压变量轴向柱塞泵的工作原理以及理论分析,计算机仿真和结构参数优化的结果,获得了一些有益的结论。     

斜盘式轴向柱塞泵加速模型

针对斜盘式轴向柱塞泵多故障失效模式的特点,首先利用失效模式、影响和关键性分析(FMEA)方法识别柱塞泵中各组件单元的失效模式及影响,在此基础上通过分析影响失效率的应力因素,针对柱塞泵加速寿命试验(ALT)应力施加形式,建立了简化后的斜盘式轴向柱塞泵失效率模型,得到了斜盘式轴向柱塞泵的加速模型。     

轮毂液驱车辆泵控系统建模

针对轮毂液驱混动系统当中关键部件:斜盘式轴向柱塞变量泵的动态特性进行建模仿真与试验对比分析.通过对斜盘式轴向柱塞变量泵进行力学分析,建立柱塞泵关键部件的运动方程.在AMESim中搭建模型,对斜盘式柱塞变量泵在不同脉冲宽度调制(PWM)占空比下的排量响应特性进行仿真,将仿真结果与试验结果进行对比分析.结果表明:搭建的AMEsim模型与实际斜盘式轴向柱塞泵的响应特性高度吻合,通过参数调节可以快速得到具有不同响应特征的泵控系统模型.建模过程中对非线性动力学问题的简化,避免了在实际系统中进行测试的困难,节省实际测试的费用和周期.     

轴向柱塞泵的流量脉动

通过对轴向柱塞泵实际排液状况的分析,经过严格的数学推演,本文得出了有关轴向柱塞泵流量脉动的结论:偶数柱塞泵优于奇数柱塞泵,流量脉动频率与柱塞的奇偶性无关。     

压力数字控制轴向柱塞泵的研究

本文介绍了压力数字控制轴向柱塞泵及其控制原理,建立了数学模型,进行了理论分析和试验研究。试验研究结果表明,该泵具有较好的稳态和动态控制特性、抗干扰能力强和计算机控制方便等特点,所以它有着广泛的工业实用性。     

数字控制径向柱塞泵整体方案的研究

以径向柱塞泵为研究对象,分析了数字化控制变量径向柱塞泵的数字化控制实现途径,对总体方案进行了详细的分析,提出并讨论了基于位移力矩反馈式排量控制的实现原理和方案,并设计了样机,进行了实验研究和分析,对数字控制变量泵的工程化提出了较好的解决方案,具有较好的工程应用价值。     

液压挖掘机功率匹配节能控制系统

将发动机、变量泵、控制阀、负载作为一个系统,分析了该系统各环节匹配的原理和方法。以泵出油口压力为依据,实现了动力系统 工况的自适应控制;以转速传感控制方式实现了发动机 泵的功率匹配;以变量泵出口流量为依据,由微机控制调节多路阀阀口开度,实现了负载 泵的功率匹配。克服了以往单纯采用压力或转速控制方式的不足,并采用模糊算法在线实时调整PID控制参数,实现了自适应节能控制。     

中央空调变流量冷水系统变压差控制方法应用研究

提出了中央空调变流量冷水系统中二次泵的变压差控制策略,以空调冷冻水系统最不利末端用户两端的压差作为二次泵变频控制的控制信号,改变二次泵的频率,使二次泵输送的冷冻水量和空调用户所需的冷冻水量相等.进行了数值仿真模拟,仿真结果表明二次泵变压差控制不仅节约二次泵的输送能耗,而且能维持冷机的COP在一个较高水平.     

土壤源热泵实验装置的数据采集及控制系统

本文介绍了土壤源热泵实验装置的数据采集及控制系统 ,从热泵系统中各压力、温度、流量、功率等测点和传感器的设置和分布 ;数据采集与控制的方法及硬、软件系统入手 ,经过 5个多月的运行测试 ,整个系统运行稳定 ,经分析其所得数据真实、可靠 ,表明该数据采集与控制系统是合理而完善的系统。     

基于障碍物的轴流泵叶片空化控制

基于前期水翼云空化控制与轴流泵空化机理的研究成果，面向轴流泵叶片的空化控制，设计并列障碍物条放置于叶片吸力面特定位置. 采用数值模拟与水洞实验方法，研究障碍物的空化控制效果与机理. 结果表明，障碍物虽然对泵的水力效率造成一定影响，在设计点效率下降5.6%，但诱发的前部高压可以有效控制叶片前缘片状空化的产生与发展. 障碍物自身诱发了一定程度的剪切空化团，因与前缘空化产生机理与位置不同，剪切空化具备较强的抗扰动能力，能够有效抵抗来流干扰引起的空化不稳定性.     

2D数字压力阀

2D数字压力阀是采用阀芯的双运动自由度设计的导控型压力阀。该阀由阻尼管型的液压桥路和旋转自由度构成阀的导控级 ,控制着一个阀腔的压力 ,该压力与反馈到另一个阀腔的压力进行比较 ,所产生的不平衡力驱动阀芯线性运动从而改变阀口的大小 ,使的阀的出口压力与液压桥路的输出压力保持定值比例关系 ,并且不随阀口输出流量的变化而变化。阀芯的旋转运动由数字接口驱动 ,该数字接口由执行元件——步进电动机及数字阀控制器组成。控制器的核心部分为跟踪算法 ,该算法可以使步进电动机的输出角位移连续可控 ,这样可以同时保证阀的响应速度和控制精度     

新型射流泵装置及其智能控制的研究

提出了具有泵及减压阀两用的新型射流泵装置及其自动控制系统 ,利用流体力学基本理论及准二维分析方法 ,建立了装置的数学模型 ,采用神经网络及专家系统交互处理方法进行优化控制 ,在大量的实验数据基础上 ,研制了新型射流泵装置计算机智能型控制系统 .     

一种用于中国烹饪机器人的火候模糊控制系统

为使中国菜肴烹饪机器人具备自主烹饪的能力,提出了一种火候模糊控制系统.该系统可根据锅具内容物的颜色和温度变化,以及燃烧器中燃气压力和空气泵的输出压力,结合当前烹饪步骤、当前烹饪原料信息,在模糊化后,经过火候设定模糊推理与火力随动模糊推理,获得燃气比例阀驱动电流、空气泵控制电压、烹饪工序预期完成时间等输出量的模糊值,解模糊后控制燃气引射装置中的气泵流量,调整加热时间.实验表明,采用该模糊控制系统后,燃烧器能够达到较好的燃烧效果,烹饪机器人也能够烹饪出品质优良的菜肴.