针对传统汽车起重机变幅液压缸位置控制性能不佳的问题,以某型汽车起重机为例,对其变幅液压缸位置控制系统进行了仿真分析和试验研究。将汽车起重机常用的电磁换向阀换成控制精度更高的比例换向阀,对变幅液压缸位置控制系统进行了改进;在建立系统数学模型基础上,分别采用Ziegler-Nichols算法、蚁群算法和果蝇算法对PID参数进行了优化,并对加入不同PID参数的系统控制性能进行了仿真分析;最后搭建了试验平台,对系统控制性能进行了测试,通过分析试验数据对仿真结果进行了验证。研究结果表明加入蚁群算法优化的PID参数后,系统控制性能优于加入其他两种算法优化PID参数后的系统,其更能满足汽车起重机对于变幅液压缸控制性能的要求。

针对液压孔口在高低温条件下进行实验时,系统供油困难和油液温度难以控制等问题,提出了一种将油液、机械式供油机构、被试液压孔口和传感器高度集成的一体化实验模块,其能够被整体置于高低温箱中进行驱动和实验。基于一体化实验模块,进一步研制了液压孔口高低温流体力学实验装置,采用了变频电机驱动的螺母丝杆机构来控制系统供油量;结合虚拟仪器技术,设计了测控系统,实现了实验装置的自动控制和数据采集,并通过各种信号抗干扰及传感器校正方法提高了测试精度。研究结果表明该实验装置能够方便、高效地完成各种液压孔口在高低温环境温度下的流体力学实验,为开展相关基础研究提供了一个良好的实验平台。

在复合材料性能参数的研究中,需要对其进行加压、保压处理。针对这一问题,设计了一种形成真空环境的液压加载平台。对机械结构、控制方式,以及关键控制点等方面进行了研究,提出了一种基于PLC的液压控制系统;对液压系统的原理进行了阐述,然后对控制系统的硬件进行了设计,再对控制系统的软件进行了设计,最后对加载平台进行了验证测试。研究结果表明该液压加载平台能实现在0~10000 kg范围内的快速加压、自动保压功能,压力控制精度达到99%;能实现0~1000 mm范围内快速定位控制,位置定位精度达到99.2%。

为了更好地了解往复式压缩机在不同工况下阀片的运动规律以及气缸内压力、温度的变化情况,对压缩机气缸及阀片运动规律进行了模拟仿真研究。采用有限元分析手段建立了往复压缩机的三维流场模型,在变负荷工况下,运用Fluent软件模拟分析了压缩机气阀与气缸工作状态;在正常工况下,模拟了压缩机气阀的运动情况和气缸内的压力变化情况,并利用往复压缩机实验台进行了实验验证;在气量调节工况和不同的阀片顶开位移的工况下,针对压缩机进行了模拟,得到了不同工况下阀片运动规律、气缸内示功图及气缸内温度变化规律。研究结果表明:针对机组复杂运行状态可用计算机仿真研究进行深入模拟,获得贴近实际运行状态的数据,对分析压缩机运行状态,改进优化气量调节系统具有重要作用。

介绍了密封圈耐久性性能试验的原理及其系统构成 ;按照系统控制要求设计了以西门子为核心的硬件结构及软件流程图 ;阐述了国产组态软件 -组态王在密封圈检测控制系统中的应用。

为解决橡胶密炼机液压系统的控制能力问题,针对电液比例压力流量复合控制阀(简称PQ阀)进行了研究。集压力比例调节、流量比例调节于一体的PQ阀是现代橡胶密炼机液压控制系统的重要组成部分,其性能的优劣将对炼胶质量有直接影响。在探讨PQ阀的结构特点及其工作原理的基础上,绘制了与系统相对应的功率键合图,建立了描述PQ阀控液压系统动态响应特性的数学模型,并运用仿真软件Matlab中的Simulink模块对PQ阀控液压系统进行动态特性模拟,最后对仿真结果进行分析,分析结果为提高PQ阀的控制能力提供有效的理论依据。

针对桥梁建设、改造、维修工程中定位精度差、可靠性低以及质量和安全等问题,将可编程逻辑控制器(PLC)技术和脉宽调制(PWM)技术应用到液压多点同步顶升系统中。该系统通过PLC控制脉冲信号的周期和占空比来调节电磁阀的开闭频率,实现了多点(液压缸)负载不均衡同步升降;分析了该液压同步顶升系统的工作原理,给出了系统软硬件实现方式;利用组态软件监视与控制各顶升点(液压缸)实时运动情况,实现了对该系统压力、位移以及故障的实时远程监控。实际应用结果表明,该系统运行稳定,能满足现场工作要求。

介绍了VRC机器人电液伺服 /比例控制系统的原理、实现方法与控制特点 ,为该技术国产化进行了理论探讨。

为提高数字伺服阀的频率特性和响应速度,对弹射系统用φ6通径,2D数字阀选用低惯量的两相混合步进电机作为其电-机械转换器,介绍了其工作原理并设计了2D数字伺服阀专用DSP控制器,采用电流和位置双闭环算法对其性能进行了实验研究。实验结果表明,该电-机械转换器在幅值100%最大阀开口的阶跃信号输入下,上升时间为5 m s;正弦输入信号下,对应-3 dB的频宽分别约为305 Hz;其频响高于同类数字伺服阀用电-机械转换器。

针对步进式加热炉步进梁的升降和平移速度电液比例控制系统,提出了"恒压变量泵+比例方向阀+进口压力补偿器"的控制方案和校正控制策略,并通过Matlab仿真技术,对控制系统进行了仿真。研究结果表明,这种电液比例控制方案可以满足步进式加热炉工艺曲线要求。