为了提高输出力矩较大的机械臂类机器人的人机物理接触安全性,本文设计了一种大转矩、刚度可连续变化的液压伺服柔顺关节。首先介绍了关节的结构、伺服机理以及阀控泄漏流量调节关节刚度的原理,然后建立了具有阀控泄漏流量的关节动力学模型,最后借助MATLAB/Simulink工具箱建立关节系统模型,研究了阀控泄漏流量对关节动态特性和刚度的影响。模拟结果表明,随着阀控泄漏流量的增加,系统的位置跟随性变差,位置误差相应增大,关节的刚度则随之降低。

以AGC伺服油缸的动态扫频方式为例,建立了伺服油缸动态测试系统的数学模型,并在其基础上解决了如何确定动态扫频过程中的采样速率(或采样周期),即k值以及扫频点数的选取问题。

根据液压AGC系统的构成,同时考虑轧机辊系轧制力的影响,建立了热轧液压AGC系统的动态模型。分析结果表明,所建立的动态模型简单且利于分析轧制过程中各种因素对轧制精度的影响,为系统的优化设计及系统控制性能的研究提供了基础。

利用SolidWorks的二次开发功能,采用SolidWorks API调用等关键技术,以Access为后台数据库,通过Visual Basic编程完成AGC液压缸参数化设计系统,并利用该系统实现了AGC液压缸的参数化设计。

根据热连轧机自动厚度控制(AGC)系统和液压活套控制(LP)系统各自的特点,结合这两个子系统的模型,建立液压AGC-LP耦合系统模型。参照广义系统的标准选取了合适的控制目标,基于H_∞控制理论对组合系统进行分析,采用MATLAB鲁棒控制工具箱中线性矩阵不等式(LMI)求解方法设计了H_∞状态反馈控制器,使得系统达到性能指标最优。将使用H_∞控制器与传统PID控制器的AGC-LP耦合系统进行仿真比较,结果表明,使用H_∞控制器的系统有更好的动态和稳态性能,两个子系统相关变量的耦合也有所改善。

为了提高结晶器振动装置的整体性能,采用先进的电液伺服系统驱动方案,设计了液压系统原理图,建立了系统的数学模型并进行仿真。结果表明,动态元件参数对系统的控制精度、相对稳定性和响应速度有着显著的影响;采用电液位置伺服系统驱动的结晶器振动装置具有信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。仿真结果验证了模型的正确性,可为实际生产提供理论依据。

讨论结构设计、外加磁场、输入转速和转矩对MRF联轴器传动扭矩的影响。在Bingham模型基础上,通过理论计算,得出筒式结构扭矩传递值在工作间隙减小过程中趋于某一极限值结论,按此结论设计出传动实验装置,通过实验对筒式磁流变液连轴器的输出性能进行验证,所得实验结果与理论推导结果相吻合。

通过改变偏转板伺服阀劈尖高度和V形槽下端喷口的导流长度等结构参数,建立新的偏转板前置级模型,利用ICEM和FLUENT软件对前置级流场进行静态特性分析;对前置级流量曲线进行二次拟合,建立伺服阀系统数学模型,利用SIMULINK仿真模型进行动态仿真,分析偏转板伺服阀系统的动态特性,从而优化偏转板伺服阀前置级结构参数。结果表明,适当降低偏转板伺服阀劈尖高度,保持劈尖宽度不变,可增大偏转板伺服阀前置级的流量增益和提升伺服阀的响应频率;增加V形槽喷口的导流长度,会减小偏转板伺服阀前置级流量增益和降低伺服阀的响应频率。

利用SolidWorks软件建立偏转板伺服阀前置级流场模型,运用ICEM和Fluent软件计算分析前置级接收孔处圆角大小、偏转板厚度以及偏转板位置对偏转板伺服阀前置级压力特性的影响。结果表明,适当减小前置级接收孔处圆角半径,有利于提高偏转板伺服阀的灵敏度,当接收孔处圆角半径为0.05 mm时,前置级恢复压力曲线和压力差曲线的线性度最好,偏转板伺服阀的灵敏度最高;适当增加偏转板厚度,有利于提高偏转板伺服阀前置级的恢复压力,但会降低偏转板伺服阀的灵敏度;偏转板向左上偏转一定角度时,偏转板伺服阀前置级左右接收孔存在压力差,会导致作用于滑阀的合力不为零,不利于阀芯运动的控制。

随着能源短缺问题的日益严重人们将越来越多的目光集中在节能减排上。而液压行业作为我们国家的重要行业对国民经济的发展起着重要作用。但是液压传动油液污染比较严重系统效率很低这不适应当前环保和节能减排的要求。而本文将对步进梁液压系统的节能设计作出深入研究。研究主要内容如下: 1.从液压系统的组成和能量转换上进行分析得出液压系统效率低的原因是由于能量的损失造成的。能量损失主要包括能量转换元件的能力转换损失、结构布局决定的传输损失和动力源与负载特性不匹配的匹配损失。 2.根据能量损失的原因通过不同的节能途径来改善提高液压系统的效率如提高系统的能量转换效率、提高原动机功率的利用率、提高系统的传输效率和液压源的合理利用以及使用液压节能回路和其他节能途径。 3.以某钢厂步进梁加热炉液压系