液压挖掘机工作装置姿态检测

通过对倾角传感器工作原理的分析及液压挖掘机工作装置运动的研究，阐述了怎样利用双轴倾角传感器完成对液压挖掘机工作装置的姿态定位问题，为实现液压挖掘机的智能化提供了前提条件。     

液压支架逆向运动学分析

针对现有液压支架正向运动学分析方法无法精确感知顶梁姿态的问题,提出了一种液压支架逆向运动学分析方法。采用SolidWorks软件及其Motion模块建立液压支架三维模型和Motion模型,通过解析液压支架动作来获取Motion数据库,采用三次多项式曲线拟合液压支架各驱动部件运动方程;采用粒子群优化算法优化驱动部件运动方程,得出最优拟合方程,从而得出液压支架最优运动轨迹。试验结果表明,该方法能够准确得出液压支架各驱动部件的运动轨迹,所得结果与实际运动曲线相符。     

基于Matlab的液压运动平台控制系统设计

以Matlab为开发工具,设计飞行模拟器液压运动平台控制系统.在建立了控制对象的数学模型后,根据国家军用标准对飞行模拟器运动平台系统的性能要求,使用PID控制方案设计了液压运动平台系统的控制器,利用Matlab语言编写程序求解出了控制系统的最佳控制参数.实际应用表明,该方法具有综合性强、灵活高效等特点,能广泛地应用于飞行模拟器的液压运动平台系统、操纵负荷仿真系统、仿真仪表控制系统的设计和开发.该项研究对控制系统的性能分析及利用PID控制方案设计控制系统具有一定的参考价值.     

基于Matlab的液压运动平台控制系统设计

以Matlab为开发工具，设计飞行模拟器液压运动平台控制系统。在建立了控制对象的数学模型后，根据国家军用标准对飞行模拟器运动平台系统的性能要求，使用PID控制方案设计了液压运动平台系统的控制器，利用Matlab语言编写程序求解出了控制系统的最佳控制参数。实际应用表明，该方法具有综合性强、灵活高效等特点，能广泛地应用于飞行模拟器的液压运动平台系统、操纵负荷仿真系统、仿真仪表控制系统的设计和开发。该项研究对控制系统的性能分析及利用PID控制方案设计控制系统具有一定的参考价值。     

基于状态方程的液压提升机起动特性研究

为了解决液压提升机液压驱动系统与液压制动系统的工作协同特性问题,在考虑系统泄漏、油液的可压缩性及负载影响等因素的基础上,采用状态方程的建模方法,建立了液压驱动系统与液压松闸制动系统的动态数学模型,选择并计算了液压提升机的有关参数,对液压驱动系统与液压制动系统的动态特性和运动协同特性进行了仿真分析,解决了上坡启动负载瞬时下滑问题,并据此提出进行提升机液压系统设计的若干重要参考依据.     

基于观测器和前馈的液压伺服抗扰研究与仿真

在研究液压伺服控制系统中,通常要求液压伺服系统具有理想的静态、动态刚度,即保证液压伺服系统具有较高的运动精度。负载对系统的运动精度有严重的影响,由于负载在一般情况下难以直接测量,为消除干扰影响,可采用状态观测器可以实现对负载干扰进行观测,根据观测值对液压伺服系统进行前馈补偿,以达到减小负载干扰引起的运动误差。针对有观测器参与控制和无观测器参与控制的两种情况,进行了理论分析和突加载荷和突卸载荷的仿真,理论研究和仿真结果表明此方法可以很好地提高液压伺服系统抗干扰能力。     

基于Pro/E的液压支架三维建模和运动仿真

介绍了利用Pro/E软件对液压支架进行三维建模及运动仿真的方法。该方法可以在设计阶段对产品进行分析和改进,缩短了产品的研发周期。     

缝合摩擦焊实验装置的电控系统设计

本文针对缝合摩擦焊的实验装置进行了电控系统的设计。本控制系统采用PLC为主控制器,通过控制液压伺服阀和伺服电机来进行运动的控制。伺服电机和液压伺服阀分别控制主轴的轴向进给和高速旋转运动。本文在完成以PLC为控制核心的控制系统基础上,分析计算,对PLC、液压泵、液压伺服阀、伺服电机等进行了选型。     

充填液压支架三维场景监测系统设计

目前充填工作面设备监测系统采用以二维监测为主的传统监测方式,随着充填液压支架在井下的应用逐渐增多,充填液压支架的各部件运动和群支架协同运动的准确性对井下充填采煤效率影响很大,而二维平面运动已无法描述充填液压支架的复杂动作,需要将监测界面上升到三维空间,从不同位置、不同角度监测充填液压支架的工作状况,提高矿井安全系数。针对上述问题,采用三维引擎技术,设计了一种充填液压支架三维场景监测系统,该系统主要由三维虚拟仿真软件、数据采集模块及数据通信模块组成。三维虚拟仿真软件基于Unity3d,用于建立系统监测界面,通过计算机显示充填液压支架的顶板压力值、各销轴之间的角度偏移量及液压缸的位移量等监测数据的动态变化,实现对充填液压支架的三维实时监测。系统监测界面可分为实体场景监测界面和数据监测界面2个部分:实体场景监测界面采用3ds Max建模软件建立充填工作面设备三维实体模型及三维场景模型,并对三维模型进行优化和渲染处理,实现与实际充填工作面空间动作完全一致的场景驱动;数据监测界面通过数据采集模块采集、分析与处理充填工作面的工作状态信息,通过数据通信模块将信息传输到三维虚拟仿真软件,实现监测数据与软件相匹配。实际应用效果验证了该系统的有效性。     

下肢外骨骼液压控制系统仿真与性能试验

研究下肢外骨骼携行助力系统控制问题,利用液压阀控制机理,建立了液压位置控制回路,用PID与超前校正网络相结合的方法进行频域设计,通过对液压控制系统性能试验,对不同负载和不同油源压力以及不同运动模式下液压缸流量和压力进行仿真。仿真结果表明,组合控制方法能够对人正常行走时,膝关节角位移可满足人机协调运动要求。试验结果表明,下肢外骨骼携行助力系统采用阀控液压控制能够满足负载30kg低速平地行走、上下楼梯等动作要求。     

深海集矿机行走驱动系统研究

集矿机在深海底是不容易控制的。要控制其行走,首先就要研究液压驱动部分。该驱动系统通过控制集矿机左右履带的旋转进而控制集矿机的整体运动。本文分别介绍了履带式集矿机液压驱动系统中比例阀、变量泵、液压马达的数学模型及Simulink仿真。在仿真过程中,通过比较变换负载及改变PID控制器参数后输出结果的不同,来验证该模型的合理性。     

六自由度液压运动平台的迭代学习控制

本文针对飞行模拟器六自由度液压运动平台的数学模型,设计了一个反馈—前馈迭代学习控制器,该控制器将迭代学习算法与传统的PID控制算法结合,控制器前馈部分用于提高系统的控制精度,控制器反馈部分用于提高系统的鲁棒性能。然后证明了控制器收敛条件并利用Simulink进行了仿真,仿真分析和实际应用表明,基于迭代学习算法的液压运动平台位置控制系统具有控制精度高、稳定性好、鲁棒性强等特点,实现了液压运动平台系统的精确位置控制。     

金属冷挤压的闭塞复动成形模具研究

该文介绍了金属冷挤压的闭塞复动成形新技术的基本原理和特点,闭塞复动模具的基本结构形式.介绍了采用连杆、弹簧和液压的基本合模方式,芯轴同步运动的两种基本方法,对采用齿轮齿条传动和凸轮传动的同步运动结构和同步过程进行分析.同时也对模具的两种基本缓冲方式,采用弹簧缓冲和采用液压缓冲进行了分析.     

高性能液压驱动四足机器人SCalf的设计与实现

详细阐述了液压驱动的四足仿生机器人SCalf的结构组成、机载动力系统、液压驱动器和实时控制系统.利用基于姿态解耦的运动控制方法,实现了机器人的平稳、快速运动.开发了基于足底接触力的腿部柔顺控制方法,提高了机器人对复杂地形的适应能力.在实际运行实验中,验证了SCalf机器人在非平整路面、易打滑路面、上下坡及上楼梯状况下的运动能力,以及受到侧向冲击时的抗扰动能力和自主平衡能力,证明了SCalf四足机器人能够满足较为复杂地面环境下的行走需求.     

皮艇计算机测试系统研究

本文采用液压系统作阻力源，利用微机数值采集及软件分析研制了一套皮艇等动模拟测试系统。通过该系统能够模拟皮艇技术动作，测试皮艇运动员的运动技术参数，以评价和改进运动员的技术动作，对提高运动成绩是十分有效的测试和训练器械。     

七自由度重载液压机械臂运动学仿真分析

针对7自由度重载液压机械臂,建立精确的重载液压机械臂系统运动学方程。利用Creo完成机械臂三维模型搭建。利用D-H参数法通过Matlab建立了机械臂的运动学模型,求解运动学方程完成了机械臂的正向运动学推导;通过蒙特卡洛法分析计算机械臂工作空间。为进一步研究动力学及运动精度控制提供依据。     

基于LabVIEW NI Real-Time Hypervisor的波纹管摇摆试验控制系统设计

波纹管是圆柱形薄壁壳,结构紧凑,是连接航天发动机与燃料箱的关键部件;针对波纹管的负荷寿命测试的难题,采用NIReal-Time Hypervisor,在Windows操作系统下构建实时测控系统,根据波纹管的真实扭摆状态,建立双缸液压摇摆台运动方程,通过高精度实时控制双液压缸的运动,对内部充有液体的波纹管进行高频挤压、扭转,实现了对波纹管的负荷寿命试验及全自动测试。     

基于AMESim/Matlab的液压六自由度运动平台仿真研究

为了提高液压六自由度平台的建模精确度,改善控制效果,采用AMESim和Matlab两种软件以及PID控制技术对平台单通道系统进行了联合仿真.仿真结果表明,利用AMESim与Matlab各自优势的联合仿真技术具有良好的仿真效果,为进一步开发、研制液压六自由度运动平台打下了良好基础.     

Pro/Motion运动仿真软件在工程机械机构分析中的应用

介绍ＰＴＣ公司的Ｍｏｔｉｏｎ运动学分析软件的应用特点,通过液压挖掘机工作装置运动仿真的实例阐述如何建模及应注意的问题。     

工作面液压系统流量补偿技术研究

目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少,对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求,以张家峁煤矿2-2煤层新建大采高工作面为工程背景,采用AMEsim软件建立了单台液压支架和成组液压支架仿真模型,基于自动跟机移架中千斤顶的动作时序,对煤炭开采过程中液压支架移架推溜过程进行仿真,分析了不同数量液压支架同时动作时工作面液压系统的压力流量变化情况,指出移架过慢的原因是液压支架瞬时需液量超过泵站最大流量,同时在液压支架成组运动过程中存在瞬时需液量不足和部分时刻泵站供液能力过剩的矛盾。针对液压系统间歇性大流量需求,提出了基于蓄能器的流量补偿技术,通过仿真验证了安装蓄能器后液压系统的压力波动被明显抑制,各千斤顶运动速度明显提升。在张家峁煤矿新建工作面对基于蓄能器的流量补偿技术进行现场试验,结果表明接入蓄能器后,液压系统平均压降降幅达74.1%,压力波动受到明显抑制,验证了流量补偿技术可满足液压系统间歇性大流量需求,为快速移架提供保障。