电控液压制动系统特性分析与控制策略研究

汽车电控液压制动系统是将线控技术和汽车液压控制单元相结合的制动控制方式,其动态性能直接影响了整车的制动效果。为提升EHB系统控制效能,首先分析了EHB系统的工作特性,利用AMESim软件建立系统的仿真模型。基于所建立模型,结合PWM和逻辑门限值法设计了EHB系统的控制策略,最后进行压力跟随及ABS制动效果测试。研究结果表明:所设计的控制方法可以实现汽车的有效制动,对于目标压力的响应特性具有很好的效果,大大提高了汽车制动性能。     

电控液压制动系统特性分析与控制策略研究（英文）

汽车电控液压制动系统是将线控技术和汽车液压控制单元相结合的制动控制方式,其动态性能直接影响了整车的制动效果。为提升EHB系统控制效能,首先分析了EHB系统的工作特性,利用AMESim软件建立系统的仿真模型。基于所建立模型,结合PWM和逻辑门限值法设计了EHB系统的控制策略,最后进行压力跟随及ABS制动效果测试。研究结果表明:所设计的控制方法可以实现汽车的有效制动,对于目标压力的响应特性具有很好的效果,大大提高了汽车制动性能。     

乳化液泵站压力控制系统设计与仿真

乳化液泵站作为煤矿综采面液压支架和液压支柱的动力源,为液压系统提供高压、大流量的工作介质。基于电液比例溢流阀设计了乳化液泵站的压力控制系统。系统采用电液比例溢流阀,并在PLC控制中使用PID控制器执行逻辑操作,控制溢流阀的压力卸载。对控制系统进行了整体设计,建立基于电液比例压力控制的系统数学模型,并通过仿真软件对控制结果进行仿真分析。     

一种新型TBM掘进机构试验台的PID闭环压力控制系统设计与研究

针对TBM掘进机液压系统压力易受液压油压力和温度变化的扰动,压力的精准控制比较困难,以前期研究搭建的混联式掘进机构试验台的掘进机构为研究对象,采用PID闭环控制方式,利用西门子S7-1500 PLC逻辑控制器,应用PID调节比例溢流阀开口度,控制系统的压力;再利用压力传感器的检测与变送,将液压系统的压力反馈回PLC,建立闭环压力控制系统,控制连续变化推进器和支撑器的系统压力,实现了对TBM掘进机试验台液压系统压力的精确、稳定和自动控制。同时,为了保护实验台的液压缸及相关硬件设备,运用MatLab的Simulink建立数学模型,进行了PID参数Kp、Ki、Kd的优化,进一步提高了混联式掘进机构试验台的性能。     

基于CAN总线技术的混合伺服液压机控制系统

本文打破传统的采用电液比例控制技术来控制阀开口大小的方式,开发了一种新型的通过采用伺服电机驱动定量泵与小通径电液比例伺服阀相结合的方式,来实现对液压系统压力流量的控制,从而实现对液压系统速度、定位精度等的控制。在基于CAN总线技术基础上,通过各种传感器对液压系统执行元件的位置、速度、系统压力流量等参数的采集,由运动控制器进行信息的综合处理形成闭环,从而实现对液压系统高速、高精度的控制。     

遗传优化模糊控制方法及其在液压动力系统控制中的应用研究北大核心

节能和精确控制是液压控制追求的两大目标。针对传统液压系统存在的高能耗、低响应速度的特点,采用节能型液压动力源永磁伺服电机直接驱动定量泵,取代原有的异步电机驱动液压动力源,形成一种新型节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。鉴于负载变化过程中流量和压力的耦合特性,设计了流量、压力双闭环反馈控制液压系统,基于变频调速理论实现对液压源流量的精准控制,同时通过比例溢流阀模拟负载实现了对系统压力的精确控制。针对上述液压系统,提出一种改进遗传算法优化的模糊控制策略,同时对系统流量、压力进行精准控制。仿真和实验结果表明:采用该改进遗传算法优化的模糊控制策略较传统液压控制方法具有更好的控制性能和节能效果。     

不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能影响研究

海上风机吊装过程中的振动对其工作稳定性有直接影响,合理选择吸振器对于减小吊装过程中的振动至关重要。为了研究不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能的影响,使用Simulink建立一种基于准零刚度理论的液压动力吸振器,并添加了普通PID、模糊PID以及自适应控制器。同时引入了一组空白对照量,对比分析不同控制器下吸振器的工作性能。结果表明:液压动力吸振器能有效减小振动,在模糊PID控制下系统的响应时间更短,超调量更小,稳定性更好。     

汽车ABS液压单元计算机辅助测试系统的研制

本文开发了一种汽车ABS液压元器件的检测试验台。并在建立汽车ABS液压控制单元工况模型的基础上，开发了计算机辅助测试系统(CAT)。本文的开发为汽车ABS液压控制单元性能测试提供了简洁方便的测试方法和准确可靠的测试数据。     

气压制动系统ABS双模糊控制仿真分析

根据气压制动系统的结构和性能特性,建立中型载货汽车动力学模型和气压制动系统模型。根据基于滑移率控制的ABS控制流程,在Matlab/Simulink环境内建立适合气压ABS的双模糊控制器。为研究双模糊控制方法在气压ABS系统中的控制效果,利用建立的模型和控制器,仿真双模糊控制气压ABS的制动过程,并把仿真结果与相同条件下逻辑门限值控制的气压ABS制动仿真结果进行对比。结果表明,双模糊控制方法在控制精度和控制柔性等方面具有较大的优势。     

BP神经网络PID控制对液压控制系统的改进

闭式压力机的滑块在与工件接触过程中需要精确的位移控制,基于闭式压力机液压伺服系统的大惯性、时变性、高度非线性以及无法获得相对精确的数学模型等特点,单纯的PID控制器很难达到理想的控制效果。将BP网络与传统PID控制器结合,通过实时检测滑块在不同时刻的实际值、设定值和误差值,利用神经网络的在线自学习能力,在线调整PID参数KP、KI、KD,实现PID参数的最优组合,而且能够实现比较精确的滑块位移控制,控制性能明显优于传统PID控制器。通过仿真曲线对比分析可知,BP神经网络PID控制器对液压伺服控制系统的改进是非常有效的。     

液压缸脉冲式激振系统数学建模及其实验测试研究

液压激振系统为液压传动领域一个重要的研究方向。在分析液压缸脉冲式激振系统激振过程的基础上,建立液压缸两腔压力和流量波动的微分方程。通过测试得到了脉冲式激振系统中液压缸脉冲式液压变化频率规律,从波形规律可看出两液腔压力变化规律与理论分析相一致。在定量泵供油的节流调速系统中,将流量控制阀和溢流阀配合使用,以借助控制机构使阀芯相对于阀体孔运动。压力损失会使得振动幅值稍有降低的变化趋势,但这影响不大。液压脉冲系统的液腔脉冲式变化频率规律的研究为相关振动系统的设计提供了理论依据。     

基于预测控制器的电液伺服系统节能方法研究

设计基于预测控制器的电液伺服系统节能方法，以控制电液伺服系统准确追踪期望位置的同时，达到节能的效果。从电液伺服系统的原理出发，分析电液伺服系统的工作原理及结构组成。利用比例方向控制阀阀芯位移，计算出液压缸腔室与油箱压力及供给压力间的压差值。利用活塞位移求取腔室内的压力连续性方程。在考虑比例方向控制阀阻尼系数的基础上，建立其对应的运动方程。利用比例溢流阀的开度，求取其动态方程。通过腔室压力值、比例溢流阀的开度，建立电液伺服系统的状态模型。以期望位置为依据，计算出腔室内压力的期望值，进而求取所需供给压力。利用所需供给压力，构造预测控制器，对电机的转速进行预测控制，以达到动态调节供给压力的效果，实现节能控制。实验结果表明：与采用滑模控制的恒压方法相比，该方法对正弦及随机期望位置的追踪精度分别提高了44.93%和39.98%，对应的能耗分别降低了13.45%和10.54%。 该方法对电液伺服系统的位置控制效果及节能控制效果都较好     

电液比例阀的性能分析及其在提升机制动系统中应用的实验研究

根据电液比例阀的工作原理,建立其数学模型,应用MATLAB对其进行动态特性和稳定性的仿真研究,可看出该阀具有良好的响应速度和稳定性。通过信号测试系统研究该阀在提升机制动系统液压站试验台中的跟随性,结果表明:该阀有很好的油压跟随性,同时避免了压力控制阶跃变化引起的压力超调、震荡和冲击,提高了液压系统的控制性能。     

基于无凸轮发动机的液压执行机构复合控制研究

针对发动机凸轮驱动式液压可变气门控制跟踪误差较大问题,设计了无凸轮发动机液压执行机构,并采用了复合控制系统。建立了混合执行器数学模型,分析了气门阀液压驱动工作原理。给出了压电致动器等效电路图和数学表达式,推导出气门阀液压驱动运动方程式。结合前馈控制和反馈控制的各自优点,设计了复合控制系统。采用MATLAB软件对发动机气门运动位移、压电位移和压力变化跟踪误差进行仿真,并且与反馈控制系统输出误差进行比较和分析。结果表明:与反馈控制系统相比,采用复合控制系统反应迅速,自适应调节能力较好。气门运动位移、压电位移和压力变化跟踪误差较小。因此,提高了气门运动轨迹跟踪精度,改善了发动机综合性能。     

基于AMESim精冲机主缸液压系统的仿真与研究

以某精冲机的主缸液压系统为研究对象,分析精冲机液压系统的工作原理,改进原有主缸液压系统,增加调速模块。建立蓄能器的数学模型,从理论上找到了影响蓄能器性能的主要参数,运用AMESim软件建立精冲机的主缸液压系统仿真模型,分析蓄能器各项主要参数对主缸冲裁频率的影响,并且建立调速模块的HCD仿真模型,研究相关主要参数对调速模块动态性能的影响。结果表明:蓄能器预充气压力、体积、接口尺寸对精冲机冲裁频次有较大影响,减压阀初始开口量为5 mm、节流孔尺寸为2 mm时减压阀动态性能较好。     

大型履带起重机起升过程中压力抖动问题分析与优化

以履带起重机液压起升系统为研究对象,针对起升过程中出现的压力抖动问题对起重机的动态特性进行分析,并提出了减小抖动问题的解决办法。首先基于AMESim软件建立履带起重机起升系统HCD模型,并进行仿真分析;同时通过改变平衡阀阻尼孔直径、马达切断阀压力设定值和液压容腔容积等方法进行实验研究,分析结果表明起升系统的液压抖动现象与变量马达压力切断阀的流量释放、平衡阀动态特性以及容腔容积等因素有关。仿真分析比较真实的反映了实际工作情况,优化方案和改进措施合理、有效,基本消除了该起重机的压力抖动现象。     

某型滑移式装载机工作装置液压系统振动故障分析与排除

滑移装载机的行走系统和工作装置一般采用液压驱动,主控制阀集成了先导溢流阀、补油溢流阀、压力补偿阀、梭阀和节流孔等元件。介绍某型滑移式装载机工作装置液压系统的工作原理,指出该系统在工作中动臂和铲斗存在的故障现象,分析可能产生故障的原因并给出解决措施:在压力补偿阀外控油路上增加节流孔,在反馈通道上产生延时,从而改变反馈信号的相位。结果表明:在滑移装载机上实施改进方案后,动臂和铲斗在各种工况下的振动现象已经消除,测试液压系统的压力和流量,波形平稳,无振动。     

一种用于液压伺服系统位置跟踪的混合模型预测控制器设计

为了提高液压伺服系统对目标位置的跟踪准确度,设计一种用于液压伺服系统位置跟踪的混合模型预测控制器。首先,通过对液压伺服系统建模,分析其组成结构,建立液压缸与伺服阀的运动学模型。然后,对传统模型预测控制器的工作状态进行分析,获取其对应的线性时不变模型。并在传统模型预测控制器的基础上,利用通过布谷鸟搜索算法改进的PID控制器,设计了混合模型预测控制器。最后,利用所设计的混合模型预测控制器,对阶跃、方波以及不规则信号产生的目标位置轨迹进行了跟踪测试。测试结果显示:所设计的混合模型预测控制器不仅能够跟踪多种信号产生的目标位置轨迹,而且跟踪准确度较高、波动性较小;混合模型预测控制器在跟踪阶跃、方波以及不规则信号产生的目标位置轨迹时,相比传统模型预测控制器的跟踪结果,最大偏离度分别减小了6.77%、17.39%、19.64%,说明所设计的混合模型预测控制器能够控制液压伺服系统对目标位置进行良好的跟踪。