广义脉码调制阀控制非对称缸动力特性研究

研究了一种广义脉码调制控制的非对称数字阀，利用不同编码方式可实现阀正反向节流面积比率可调，同一个阀能适应两作用腔面积比不同的非对称缸控制要求。提出了广义脉码调制编码的一般原则，与实验相结合，研究了该系统的控制策略及控制方法，得出一种对广义脉码调制液压位置伺服系统有效的控制方法。     

基于阻抗控制的阀控缸系统动态特性分析

建立了阀控液压缸系统动力机构及负载的数学模型,完成了双自由度力控制模型及其传递函数的推导,并给出了力加载控制系统的方框图。然后提出了力环包容位置环的控制策略,针对力环加载力控制,设计了基于阻抗控制的力加载控制器,通过运用Matlab/Simulink软件对单缸双自由度力加载控制系统进行仿真分析,得到了系统位置环及力环的频率特性及其在阶跃输入下的响应。最后通过阻抗控制器参数与系统参数不完全匹配时系统阶跃响应的仿真分析结果,验证了该阻抗控制器的有效性。     

差动阀控非对称缸系统的稳态特性分析

差动阀是具有R型机能的比例方向阀,无需借助外部元件,即可构成差动回路。通过推导得出了差动阀控非对称缸系统在稳态下系统的压力特性、承载范围和速度-负载特性。与常规阀控非对称缸系统进行对比分析,指出了差动阀控非对称缸系统一些独有的特性,如空载下油缸正反向速度增益相等、伸杆时差动阀的通流能力小于标准控制阀等,并对差动阀的选型和使用进行了讨论。     

基于AMESim的双阀芯控制液压缸研究

介绍了双阀芯控制技术及其控制原理,阐述了双阀芯控制液压缸的流量、压力控制方法,并使用AMESim软件对双阀芯控制液压缸进行运动仿真。仿真结果表明利用计算流量反馈的流量控制方法能够对双阀芯系统进行准确的控制。     

非对称泵控差动缸速度伺服系统特性

为解决差动缸两腔面积差引起的吸排油流量不对称问题,系统应用非对称泵的结构特点使其在运动过程中能进行自动补偿。但由于两腔面积差不是严格的比例关系以及系统存在气蚀、泄漏等非线性的影响,仍然存在差动缸伸出和收回速度不一致,动静态性能差,系统能耗大等问题。针对于此,分析非对称泵控差动缸系统四象限运行特性,建立能量传输模型,从理论上阐述能量消耗和速度的关系,并进行开环特性试验验证。进一步以差动缸速度和电动机转速的特性曲线为速度闭环控制的前馈函数,提出非线性动态前馈补偿控制策略,根据工况实时调用,将计算所得值作为电动机给定转速,对差动缸的速度进行动态补偿。仿真和试验结果表明,该控制策略有效改善差动缸伸出和收回速度动静态性能,提高了系统能量效率。     

非对称缸电液伺服系统的静态特性分析

通过对对称阀控非对称缸和非对称阀控非对称缸电液伺服系统的压力特性、输出特性的对比分析,揭示了阀控非对称缸系统静态特性的基本特征,指出为研制高性能的非对称缸电液伺服系统采用非对称阀控非对称缸是最佳液压控制方案。进而探讨了系统的最佳负载匹配关系,给出系统设计准则,为正确设计阀控非对称缸伺服系统并进一步研究该类系统的控制方法,改善系统性能奠定了理论基础。     

阀控非对称缸位置伺服系统正反向速度特性的理论分析及试验研究

文章对对称阀和非对称阀对非对称缸的位置控制问题进行了理论分析和实验研究，建立了统一的系统流量方程数学模型，并将其应用在Stewart并联液压驱动六自由度平台中。运用仿真分析和实验研究的方法对理论分析的结果进行了验证，并得出了一些有意义的结论。     

非对称阀控制非对称缸位置伺服系统理论分析与试验研究

建立了非对称阀控制非对称缸非对称动力机构的数学模型,推出了活塞正反向运动时的位移和负载压力的传递函数。结合理论分析,在运动台上作试验研究,得出非对称阀控制非对称缸系统能够消除输出位移在正反向的不对称性,并在一定程度上消除活塞换向瞬间的压力跃变。     

带补偿因子的双模糊控制在电液伺服阀控非对称缸系统上的应用研究

为解决电液伺服阀控非对称缸系统在进行对称运动时由于液压缸的非对称性带来的控制非对称问题,提出一种含补偿因子的双模糊控制算法。以电液伺服阀控非对称缸系统为对象,针对非对称液压缸在两个运动方向上动态特性的非对称性问题,采用含补偿因子的模糊控制器进行补偿。同时,针对负载力大范围变化的特点,采用模糊PID控制算法来适应负载的变化。模糊PID控制器及含补偿因子的模糊控制器以经过跟踪微分器处理的误差及误差的微分作为输入,模糊PID控制器输出为PID控制器各项系数,含补偿因子的模糊控制器输出为补偿因子,结合模糊PID控制器,形成有效解决非对称液压缸非对称性问题的控制方法。仿真和试验结果表明,提出的控制方法能够有效解决电液伺服阀控非对称缸系统的控制非对称性问题,并拥有良好的控制效果。     

基于AMEsim与Adams联合仿真的挖掘机双阀芯系统研究

应用大型系统仿真软件AMEsim 10.0与Adams 2005建立了挖掘机液压系统与负载动力学模型。通过动力学负载模型分析了挖掘机动臂、斗杆、铲斗的负载特性;通过双阀芯模型不同参数下的阀口流量响应特性,得出了先导阀阻尼系数及PID控制参数的较优组合;通过联合仿真模型得出了负载敏感系统与新型双阀芯系统的典型工作循环过程的能量消耗变化曲线,研究结果表明:阀口独立控制可以更好地适用于负载方向不断变化的系统,可以对回油压力进行独立控制,减少回油功率损失,相比于传统负载敏感系统,能耗减少15%左右。     

阀控非对称缸气体参数在线调整装置研究

该文针对一种参数可变液压蓄能器样机(其充气压力、充气体积、工作介质阻尼系数及进油口结构参数能够根据液压系统工况变化实时调整),采用阀控非对称缸系统实现气体参数在线调整装置,并采用"PC+DSP(Digtal Signal Processor)"建立其两级计算机控制系统。文中重点针对该气体参数在线调整装置,建立其数学模型,并对其进行仿真分析和实验研究。     

卷带装置液压系统动态特性研究

阐述了卷带装置的组成及其液压系统的工作原理,运用AMESim软件建立液压系统模型,仿真分析了流量阶跃输入、惯性负载对系统动态特性的影响,同时研究了卡带工况时系统的响应特性,其结论和方法为液压卷带装置的设计提供了参考。     

基于ANSYS的轴承-转子系统动力特性研究

在ANSYS中建立了轴承-转子系统的实体模型,采用Solid185和Solid95单元进行了网格划分,得出了转子系统的固有频率和振型,通过改变油膜刚度获得了转子系统固有频率随油膜刚度的变化规律。结果表明支承刚度对转子系统的动力特性有很大的影响,在进行高速旋转机械动力学设计时,轴承与转子设计必须一起协调进行,轴承刚度的动态特性不容忽视。     

船舶运动模拟器阀控非对称缸液压系统神经网络辨识

本文在分析船舶运动模拟器阀控非对称缸液压系统存在较大非线性的基础上,利用神经网络具有逼近任意非线性函数且具有自学习与自适应能力,应用BP算法对液压系统进行辨识。辨识结果表明,辨识模型接近于实际系统,为模拟器液压系统控制奠定了基础。     

压电执行器的非对称动态迟滞特性建模研究

传统Bouc-Wen模型难以精确表征压电执行器固有非对称率相关动态迟滞非线性,因此提出一种广义Bouc-Wen(GBW)迟滞模型用于精确表征压电执行器的迟滞非线性。首先,基于传统Bouc-Wen迟滞模型引入两项非对称项和二阶IIR滤波器表征压电执行器非对称迟滞及高频相位滞后特性,进一步分析了模型参数值与频率变化规律并确定了模型的率相关参数。然后,搭建了基于NI CompactRIO测控系统的压电执行器精密定位实验平台,通过粒子群优化算法完成GBW模型的参数辨识,并对提出的GBW模型进行实验验证。实验结果表明,对于变频率正弦激励信号,GBW模型的最大误差为0.190 6μm,均方根误差为0.043 1μm仅占压电执行器位移行程的0.65%,相较于传统Bouc-Wen(CBW)模型及改进Bouc-Wen(EBW)模型分别下降了82.07%和62.10%。对比CBW模型和EBW模型,所提出的GBW模型精度和宽频性能均有显著提升,并且解析逆模型存在易于控制器设计,有助于实现压电执行器在超精密仪器设备中宽频、高速精密定位。     

气动控制多缸往复系统的设计

本文阐述广泛用于食品工业的电气一气动控制多缸往复系统的设计过程,其过程包括程序分析,以X-D图法设计动作程序,利用X-D图求出各个动作的执行信号,绘制各种原理图等。实践证明,该装置在应用中取得了较好的效果。     

卧式液压缸挠曲特性研究

为了研究卧式液压缸挠曲特性,提出了一种卧式液压缸挠度计算方法和改进液压缸挠曲形态的优化方案.基于阶梯杆模型,考虑活塞杆吊耳与液压缸缸体铰支点轴承摩擦,活塞杆与导套、活塞与液压缸内壁的配合间隙,液压缸截面特性及缸尾弹簧支撑,建立了卧式液压缸的挠曲力学模型.将轴向载荷对挠度的影响转换为轴向载荷影响系数,提出了计算卧式液压缸挠度的二截面受压杆法.以三峡新通道船闸人字闸门液压启闭机液压缸比例物理模型为实例,进行了有限元仿真与试验,验证了二截面受压杆法.结果 表明:二截面受压杆法相比试验均方根误差小于0.616 mm;由于两铰点处轴承摩擦的影响,液压缸挠度减小2.8％～9.7％;增设弹簧支撑后,液压缸挠曲形态明显改善,缸尾挠度减小36.1％～61.2％、活塞杆挠度减小41.2％～61.3％.在额定载荷内,自重挠度占比不低于70％,自重是影响液压缸挠度的主要因素.     

液压压下伺服缸动态特性测试系统研究

通过分析液压压下伺服缸动态特性对轧机系统工作性能的影响，介绍了液压压下伺服动态特性计算机辅助试系统的组成原理，及为某钢铁公司液压中心研制的相应试验台。     

风力发电机组的动态特性研究

动态特性是研究风力发电机组性能和效率的依据.通过对风力发电机组动态特性的研究分析,以西班牙Gamesa公司生产的G80-2.0MW型风力发电机相关参数为基础,建立了系统的动态模型,利用MATLAB/SIMULINK工具箱对传动系统进行了动态仿真分析,结果证明了系统的可靠性和适应性.     

应变式切削测力系统动态特性的研究

本文对应变式切削测力仪的动态性能进行了研究,比较测力仪弹性无件在粘贴应变片前后固有频率和阻尼比的变化。结论是：应变片的粘贴不会造成测力仪固有频率的损失;测力系统的通过频率取决于系统中固有频率最差的环节－动态应变仪。最后,用实验的方法验证了测力系统对动态力的测量结果。