钻机平台单通道液压调平支腿的控制分析

由于钻机平台单通道液压支腿控制性能对整个调平系统有影响,提出在钻机平台现有控制方法基础上,对各个液压支腿串联设计单通道控制器,以减少系统调平时间;同时,针对钻机平台单通道液压支腿进行控制器的设计,针对存在的负载干扰不确定性、模型非线性等因素,建立单通道液压支腿非线性仿真模型,设计模糊自适应PID控制器并进行仿真研究。通过Simulink仿真分析,得出在设计的模糊自适应控制作用下,单通道液压支腿能快速跟踪输入信号,相比于常规控制方式,提升了调平支腿对全局控制器输入控制信号的跟踪速度,并将控制误差减小一半,有利于提升整体调平系统的调平速度,为钻机平台调平系统的改进提供了参考。     

面向复杂环境的无人机发射平台自调平系统研究

为了满足无人机发射平台在复杂环境下的快速、高精度自动调平要求,探索平台的调平控制方法和策略。根据无人机发射平台的调平液压原理在AMESim软件中对此调平系统进行建模和仿真,模拟液压调平系统在平台的调平操作。分析仿真的系统支腿位移、支腿液压缸流量、换向阀流量等曲线,清晰地观察该系统动态回路特性。仿真结果表明：所建立的系统仿真模型可适应复杂工况下调平,验证了调平系统的合理性,可为同类液压调平系统的设计与分析提供参考。     

自走式田间甘蔗收集搬运车液压系统的设计

针对自走式田间甘蔗收集搬运车的驱动要求,设计一种液压系统,包括转运车厢升降液压系统、转运车厢翻转液压系统和转运车支腿调平液压驱动系统。利用AMESim软件建立液压系统模型,得到甘蔗转运车液压系统各执行元件的输出特性曲线。仿真与试验结果表明：利用所设计的系统,支腿、升降、倾倒液压缸运行平稳,输出参数稳定,表明该液压系统能够满足甘蔗转运作业使用要求。     

基于AMESim的摊铺机振捣系统的仿真研究

根据沥青混合料摊铺机振捣系统的工作原理,建立沥青混合料摊铺机振捣系统的AMESim仿真模型,设置模型中的主要参数并进行仿真.仿真结果表明:当在系统中加入蓄能器和PID控制后,系统的性能得到很大改善;系统的稳定性随振捣频率的增加而下降,当频率超过20 Hz时,系统的稳定性受到严重的影响.     

基于滑模控制的模型参考自适应异步电机无速度传感器控制

针对异步电机无速度传感器控制中用传统模型参考自适应理论估计转速时存在复杂的PI增益系数调节的实际问题,提出了一种基于趋近律的滑模模型参考自适应系统,并利用Lyapunov理论推导出一种新的速度估计自适应律以确保系统稳定性和快速性.同时,该方法对外部扰动和噪声具有强鲁棒性,且对抖振具有明显的抑制效果.通过Simulink仿真实验也验证了该方法响应速度快,控制精度高的优良性能.     

新型高速取样装置速度稳定性的分析与研究

以新型高速取料装置的速度稳定性问题作为研究对象,运用AMESim仿真软件建立了该系统的仿真模型,并进行了实验验证.通过仿真分析找出了影响速度稳定的主要因素和满足系统性能要求的最佳参数匹配.     

轻型高机动火箭炮连通式油气悬架发射振动性能

针对新一代超轻型高机动火箭炮发射过程中的冲击作用对车身垂直振动的影响,基于两轴连通式油气悬架,建立四自由度1/2整车的数学模型,并用AMESim软件搭建纯轮胎支撑、混合支撑和纯支腿支撑3种方式下的发射仿真模型。结果表明：在纯轮胎支撑下火箭炮系统的响应较差,车身的垂向位移和垂向加速度的幅值较大,不利于火箭炮发射,而在混合支撑和纯支腿支撑条件下系统响应较好。     

油缸活塞挡板变形造成“软腿”的分析与改进

在工程机械中,如轮胎式起重机和轮胎式挖掘机,为了提高其工作性能,增加稳定性,均设有支腿油缸,挖掘机设有两个或四个支腿,而汽车起重机一般设有四个支腿,当起重机作业时,载荷及全车重量完全由四个支腿支撑,因此,要求支腿油缸坚固可靠,否则,会发生“软腿”,引起起重机倾翻。在维修中我们发现 QY8A 型蛙式支腿因活塞挡板弯曲变形发生“软腿”现象较多,如图1所示。日本多田野10吨液压汽车起重机也曾出现过。     

线性摩擦焊机滑台系统振动位移分析

为促进整体叶盘线性摩擦焊接技术的发展及应用,从振动理论角度分析了线性摩擦焊机工作中滑台的振动位移响应规律。建立了滑台系统的两自由度强迫振动力学模型,利用数学解析和试验测量相结合的方法得到了系统相关振动参数。建立了振动系统的仿真模型,通过对比仿真结果与实验结果,验证了仿真模型的有效性。利用该模型分析了焊机振动参数对滑台系统位移响应的影响,发现增大移动夹具与滑台之间的刚度系数k1、滑台与床身之间的刚度系数k2以及滑台与床身之间的黏性阻尼系数c2均有利于减小滑台系统整体位移响应值,提高滑台的刚度与稳定性。分析了振动频率对滑台系统振动位移的影响,发现该系统共振出现在34～35 Hz附近,应当使焊机工作频率高于45 Hz,以减小滑台系统的振动。     

变频液压屑饼机动态特性仿真研究

通过分析变频液压屑饼机的工作原理,建立其数学模型.利用MATLAB/SIMULINK软件平台建立系统仿真模型,并对系统动态特性进行仿真.通过改变变频液压系统中的参数,研究具体参数的改变对系统动态性能带来的影响.仿真结果表明,减少油液体积弹性模量和增大系统泄漏系数对动态特性影响较大,会使系统压力响应变慢、活塞速度稳定性和响应性都降低,而增大负载对系统动态特性影响不大.     

基于正交法的过盈自锁液压支腿锁紧特性

过盈自锁液压支腿具有锁定刚性好、锁紧位置精度高等显著优点,但环境温度、摩擦因数和锁紧位置等对其锁紧性能具有重要影响,且各参数间还存在交互作用。提出采用正交法研究过盈自锁液压支腿的锁紧特性,基于环境温度、摩擦因数、锁紧位置3个因素和实际工况中对应的5个水平进行正交设计,通过有限元法获得液压支腿锁紧力的变化情况,并研究3种因素对锁紧力敏感性的影响：通过极差法和方差法分析了各个因素对液压支腿锁紧力的影响程度,发现摩擦因数对锁紧力的影响最大,环境温度次之,锁紧位置影响最小;通过回归分析建立了锁紧力与环境温度、摩擦因数和锁紧位置的函数关系,并通过数值仿真验证了该方程的有效性,为过盈自锁液压支腿的设计及研制提供参考。     

基于Lyapunov函数的Mamdani模糊控制系统稳定性研究

为加强Mamdani模糊控制系统常规运行的稳定性,弱化并消除外部干扰信号造成的不稳定运算结果,设计了基于Lyapunov函数的Mamdani模糊控制系统稳定性控制模型。通过分析Mamdani模糊控制系统特征,设计了状态反馈控制器,解析了Lyapunov函数稳定控制系数,进行了模糊控制系统仿真实验。实验结果表明:运用Lyapunov函数构建Mamdani模糊控制系统稳定性模型,可降低外部信号干扰,达到稳定状态。     

考虑模型不确定和关节电机动态的柔性机械手滑模控制

针对双臂柔性机械手末端控制,考虑关节电机动态特性和模型参数的不确定性,提出一种非线性滑模控制方法。建立柔性机械手与关节电机的联合模型,并利用输出重定义的方法实现系统模型的解耦,并解决其非最小相位问题。重定义子系统和柔性模态子系统两部分。针对重定义子系统,设计一种非线性滑模控制器,可同时实现重定义输出变量和关节电机动态的鲁棒控制。推导出分解后的柔性模态在平衡点邻域的状态空间中的表达式,并基于李雅普诺夫稳定性理论,建立输出重定义系数与系统稳定性的约束关系,推导出双机械手末端位移的误差范围。仿真结果表明:关节电机动态的影响不可忽略,所提方法可显著改善系统响应性能。     

液压管道对电液伺服系统稳定性影响的研究

本文推导了考虑管道效应的电液位置伺服系统数学模型,应用计算机仿真方法研究了和道 液伺服系统的影响,研究结果表明管道长度,直径及电液伺服阀的流量压力系数可较明显地改变系统稳定性。     

基于AMESim的起重机回转冲击问题的研究与改进

为了缓解起重机回转系统启动过程中的压力冲击问题,分析回转系统的组成及其液压系统;基于AMESim仿真软件建立样机回转系统的仿真模型,并通过实验与仿真分析对比验证了仿真模型的正确性;分析样机马达A、B口与制动器的压力动态特性,提出改善回转系统性能的改进措施并进行了实验验证。仿真及实验结果表明：通过采用旁通回路,回转系统启动时的冲击压力减小了;通过改变系统的控制策略并在制动回路中加装单向节流阀,回转系统制动时的稳定性明显增强,为今后回转系统的改进设计提供了参考。     

激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响

为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明：内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。     

基于AMESim的压力补偿器优化设计

为了满足工程机械的发展要求,提高液压系统的节能性,设计一种负载敏感电液比例系统压力补偿器。通过分析该新型压力补偿器的工作原理,基于AMESim仿真平台搭建仿真模型,利用控制变量法研究定差减压阀弹簧刚度、弹簧预紧力以及黏性摩擦系数对压力补偿器动态性能的影响,又通过正交仿真研究了不同参数组合对压力补偿器性能的影响,从而对压力补偿器进行了优化设计。最后,搭建试验平台对负载敏感电液比例阀的压力补偿器进行了测试,试验结果表明：新型压力补偿器具有良好的动态特性,主阀口压差约为0.52 MPa,响应时间小于0.12 s,验证了仿真模型的正确性。     

超高压开关气源系统的数学建模与仿真分析

基于超高压容积减压系统理论,研究超高压开关气源工作原理及结构.建立了超高压开关气源系统的数学模型,分析了高频容腔容积以及超高压开关阀的响应频率对超高压开关气源系统性能的影响.利用所建立的数学模型,利用MATLAB进行了仿真计算.结果表明:提出的超高压开关气源系统具有良好的工作效果,可以实现稳定的压力输出;开关阀的响应频率、容腔体积等因素对系统性能有影响.