在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直驱式泵控非对称缸液压系统的数学模型;其次,采取引入向量的方式,将数学模型变成了严格反馈形式,以此设计了新的自适应反步法控制器,解决了参数不确定问题;最后,在Linux+Preempt-RT半实物仿真平台下,完成了直驱式泵控非对称缸位置系统自适应反步法控制的阶跃信号、正弦信号和加入时变负载的正弦信号试验,并将其控制结果与传统PID控制结果进行了对比分析。研究结果表明采用自适应反步法的控制器的稳态精度可以达到±3.98 mm,相比PID的控制精度提高了53.6%;同时,在系统位置控制过程中,采用参数自适应律对系统的...

针对高频次锻造工况下作业的80MN快锻液压机结构动态特性要求高等问题,基于ANSYS动力学分析的原理,并考虑到动力学分析需要占用的计算机资源大,简化了活动横梁装配,忽略了导向架,对活动横梁与立柱接触结合部x方向采用耦合连接,活动横梁底面覆盖一层目标单元,锻件顶面覆盖一层接触单元,形成接触对;活动横梁的初始速度设置为15 mm/s,加速度设置为537 mm/s2,加速度的加载采用阶梯加载方式,同时考虑结构预紧力对结构分析的影响,建立了其结构动力学分析的有限元模型,进行了结构在动载荷作用下的动力学响应分析计算,获得了液压机结构的动应力分布规律和变形分布规律。研究结果表明,结构动态最大位移值约为最大静态位移值的2倍,结构在动态载荷下的应力也约为静态的2倍,发现了结构刚度薄弱环节,为在设计过程中更加合理地布置结构刚度,提供了理...

为提高纯电动汽车制动时的再生制动能量回收率与汽车起步加速的动力性能,通过比较各种再生制动能量回收方案与储能方式,提出了在纯电动汽车的蓄电池回收制动能量的基础上加设液压制动能量回收系统。应用PID控制,在ECE-15循环工况下进行了仿真,并分析了整车的动力性能与能量的回收利用率。研究结果表明,在纯电动汽车上利用液压再生制动系统能够显著地提高整车的起步加速能力,并增加汽车的续驶里程28%左右。

为了获得金属切削过程中的合理夹紧力,减少薄板件的铣削变形,将PLC技术应用到机床夹具的设计中,设计了夹紧力大小可动态调控的液压夹具系统(HFAC)。HFAC系统包括夹紧机构、液压系统和控制机构,通过PLC闭环控制调节电液比例减压阀的出口压力,以使系统获得高精度夹紧力,并实现夹紧力的动态调控。实验结果表明,HFAC系统可实时调节机床夹具的夹紧力,其夹紧力控制精度为3%左右,即系统具有良好的稳定性以及较高的夹紧力控制精度。

为解决工程中大型结构物的同步升降所需顶升点数较多,通信系统状态不稳定和控制系统复杂等问题,设计了一种基于PROFIBUS的PLC分布式液压同步控制系统。该同步控制系统采用PROFIBUS-DP通信方式,建立了通信稳定可靠的分布式系统;并通过模糊自整定P闭环控制和前馈开环控制的综合方法,实现了在"同等方式"下的位移同步。实验结果表明整个控制系统可扩展性较好,通信状态稳定且可诊断,同步精度在±0.3 mm以内,能够满足工程的实际需求。

针对高温、高压电动阀门过长的传动链和大体积的问题,提出了一种新型高温、高压直驱电动阀门屏蔽式永磁电机(DDEAV-CPMSM)一体式结构。首先,探究了温度、压强、屏蔽套参数对电动阀门一体式结构应力应变分布的影响;然后,对比了不同屏蔽套参数下的电动阀门电磁性能,并对高温、高压下的危险截面进行了应力评定;在屏蔽套最优参数基础上,提出了加强环结构,比较了不同加强环尺寸下的等效应力,建立了危险截面下最大等效应力随加强环厚度、宽度、位置变化的函数曲线;最后,搭建了电动阀门一体式结构高温、高压实验平台,进行了加强环变形量测定。研究结果表明:加强环能提高电动阀门屏蔽套的安全系数,测量得到加强环外径平均值为126.172 mm,仿真模拟加强环外径值为126.06024 mm,相对误差为0.088%;该结果可为高温、高压下一体式电动阀门承压结构设计提供...

在冷油管接头螺纹中径的不良分拣检测过程中,因采用人工检测而存在检测准确率低、效率低下的问题,为此,提出了一种基于机器视觉的油管零件螺纹中径不良品分拣检测系统。首先,基于机器视觉的油管零件螺纹中径不良品分拣的方案,在三针法中径测量原理的基础上,提出了基于机器视觉的四针法的虚拟量针定位算法,并通过Hough变换获取了牙线直线,结合线切圆定位的方法,自动获得螺纹中径线,实现了对中径的自动测量;然后,以冷油管螺纹中径检测分拣评价标准为依据,进行了机器视觉系统的选型,完成了基于机器视觉的冷油管螺纹中径检测系统的总体设计,并结合机器视觉的螺纹中径检测控制系统的控制流程,完成了对控制程序的设计;最后,从系统检测精度和重复精度两方面出发,对基于机器视觉的冷油管螺纹中径检测系统的精度和分拣能力进行了验证。研...

平衡阀是工程机械液压提升系统中的核心元件,对系统工作的稳定性有重大影响。针对某型号的平衡阀节流温升导致阀芯变形,从而引起阀芯卡滞的问题,对平衡阀进行了数值模拟仿真研究。首先,利用SolidWorks软件建立了不同开度的平衡阀三维模型;然后,利用ICEM对平衡阀进行了网格划分;最后,应用ANSYS Workbench平台对平衡阀进行了不同工况下的模拟仿真,分析了不同开度、不同进出口压差下,平衡阀流场内流体速度、温度变化以及阀芯变形的情况。研究结果表明:靠近平衡阀节流口的区域流体温度较高,远离节流口区域的流体温度较低;当阀口的开度、压差不同时,阀内流体温度变化明显,最高可达429 K;阀芯、阀内流体的温度分布不均匀,阀芯受温度影响局部变形较大,最大变形量为2.28μm,可能导致阀芯卡滞现象的发生。

针对国家“双碳”政策和斜轴式轴向柱塞马达轻量化的需求问题,以柱塞马达的壳体为研究对象,从材料和结构方面出发,提出了一种结合动态特性分析、强度分析、拓扑优化等的柱塞马达壳体轻量化设计方法。首先,利用AMESim对斜轴式轴向柱塞马达进行了动态特性分析,获取了斜轴式轴向柱塞马达的内部压力载荷激励,并将其作为马达壳体受力分析的边界条件;然后,选取铝合金ZL205A作为壳体的轻质材料,应用ABAQUS对轻质材料的壳体进行了强度分析,并验证了其可行性;利用ABAQUS的TOSCA优化模块,对壳体进行了无参拓扑优化分析;最后,根据优化迭代的最佳材料分布图,对模型进行了结构改进,并对其进行了强度分析验证。研究结果表明:在满足马达壳体结构设计要求的情况下,马达壳体质量由9.07 kg降低至3.38 kg,马达壳体质量相比优化前减小了62.7%;通过优化前后的结果对...

介绍了西门子S7-200 PLC在液压卡环式步进提升机中的应用,简述了硬件组成和软件设计内容.