现有的比例调速阀通过压力补偿阀或数字补偿器,已具有良好的负载敏感特性。但调速阀结构复杂,制造成本高,同时回路会产生较大的节流功率损失,效率低。针对上述问题,使用比例溢流阀控制调速回路,通过PID和神经网络逆模型两种控制方法,实现负载敏感和实时调速功能。利用AMESim与MATLAB/Simulink搭建联合仿真模型,对该回路进行动态特性分析。仿真结果表明:两种控制方法都能使回路具备负载敏感和实时调速的能力。在负载敏感特性方面,神经网络逆模型控制优于PID控制,当负载突变时,响应速度快,转速超调小,有更高的抗负载干扰能力。在实时调速方面,PID控制优于神经网络逆模型控制,响应速度更快。

针对中小型液压试验台比例溢流阀开环加载易受流量影响,以及作为压力阀不能实现流量加载的缺陷,提出了闭环加载控制策略,不仅实现比例溢流阀压力加载的精确性,而且实现了比例溢流阀流量加载,拓展了比例溢流阀的应用范围,同时也增加了实验研究所需的负载类型。为实现动力源特性、电液控制算法、机电液耦合特性等方面的研究提供了接近实际工况的模拟加载技术。

液压实验台中常用比例溢流阀作为模拟加载元件,背压模拟负载工况。针对开环加载存在稳态误差,易受流量干扰输入影响的特点,设计了压力闭环PID控制加载系统。通过将压力传感器测量的压力值与设定的目标压力值作比较,将两者差值输入PID控制器,使PID控制器输出适时改变,从而调整加载电压,改变励磁电流大小,调节比例溢流阀开口面积大小,使系统实际压力达到目标设定值。AMESim软件仿真与实验结果表明压力闭环控制抗干扰能力强,可以消除稳态误差。

利用建立的比例溢流阀式半主动减振器的数学模型、天棚阻尼半主动控制器模型和车辆系统动力学模型,分析常通节流孔直径和比例溢流阀调压误差对半主动减振器性能的影响。结果表明采用比例溢流阀式半主动悬挂系统能够有效地减小车体振动,而且车辆运行速度越高,改善效果越明显;根据建立的车辆系统动力学模型,对应车辆各速度等级,当天棚阻尼系数取100kN.s.m-1时,车辆运行平稳性指标取得综合最优;常通节流孔直径越大,半主动减振器响应越慢,其等效阻尼越小,半主动减振器阻尼力对控制器期望阻尼力的跟踪能力就越差,在振动频率为1Hz附近车辆的振动能量越大,并且调压误差系数仅对车体的横向高频振动有微小的影响。

比较了3种液压加载系统调节方式的原理和特点,介绍了该轴承寿命试验装置中采用电比例溢流阀调节方式的组成及工作原理,重点分析了其在恒力加载状态经过闭环控制的工作特性.试验表明,此加载方式调节方便,加载载荷准确,系统性能稳定可靠,应用效果良好.

通过实例,介绍了比例溢流阀控制原理及使用的具体方法。通过举升缸系统试验台项目,描述了上位控制器与比例溢流阀的控制过程,实现了定位移、定负荷的试验要求。

为了降低电液伺服阀控制系统能量损失,设计了双层模糊控制器,并对电液伺服系统能量进行仿真验证。分析了电液伺服阀模型简图,建立了电液伺服阀动力学模型,推导出比例溢流阀的开启压力与泵压的关系方程式。设计变论域双层模糊控制方法,分别对电液伺服系统负载反馈和输出误差反馈进行在线调节,通过MATLAB软件对控制系统节能效果进行仿真验证,并且与传统PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用传统PID控制方法的电液伺服系统输出误差较大、能量损失较多;采用双层模糊控制方法的电液伺服系统输出误差较小、能量损失较少。采用双层模糊控制方法,能够提高非线性电液伺服系统输出精度,从而有效减小了控制系统的能量损失。

为了在液压系统上实现模拟加载,设计了以比例溢流阀为加载元件的加载实验,实现了系统压力闭环PID控制。将压力传感器的测量值和设定压力值比较,用两者差值作为控制信号调整比例溢流阀阀口面积,从而实时校正、调整实际压力使之达到设定值。实验表明:压力加载闭环控制系统抗流量扰动能力强;对于流量阶跃、斜坡干扰信号,该闭环控制系统能够消除压力设定值与实际值之间的误差;对于流量正弦干扰信号,该闭环控制系统能使实际压力值在设定值上下小幅波动。

为解决现有实验台实验项目综合性不强等问题,满足现代化实验教学及科研的要求,基于机电一体化系统设计理论,在现有工业滴丸机基本机械框架基础上,提出并研制机电液一体化综合实验台。采用机械设计理论对整体框架进行设计,选用精确控制液压阀组成液压控制模块。

本文介绍了锻造液压机的快锻工作原理。并对其进行了分析，指出影响快锻频次的原因是液压卸荷系统和回程系统繁杂，致使每次锻造循环时间较长。针对以上问题，提出用比例溢流阀替代原有的卸荷系统和改进回程系统，有效的提高了锻造频次。