集成式电子液压制动系统(Integrated electro-hydraulicbrakesystem,IEHB)的位移压力特性对于现有的IEHB主缸压力控制算法及未来可期的主缸压力估计算法均至关重要,现有研究多以实测和曲线拟合为主,缺乏理论依据。为此,从含气制动液等效体积弹性模量和制动回路变形特性分析入手,首先基于合理假设,提出制动回路简化模型;之后通过由制动回路变形表示的等效体积弹性模量与制动液自身的等效体积弹性模量相等,推导出主缸活塞位移与压力的函数关系,即位移压力模型;最后通过台架试验对位移压力模型进行参数辨识和模型验证,结果表明,在0~10 MPa的压力范围内,所提出的位移压力模型与试验数据的误差最大不超过0.255 MPa。

以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,提出含有机床运动几何误差以及齿轮副安装误差的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Error tooth contact analysis,ETCA)方法。以SGM法(大轮展成法加工,小轮变形法加工)加工的弧齿锥齿轮为例,通过ETCA分析,得到机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系,对ETCA和TCA的结果进行对比分析,结果表明机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有较大的影响,为了通过齿面接触分析达到更准确的反调加工参数的目的,采用ETCA的分析结果指导加工参数反调更为合理。

针对指数趋近律变结构控制应用于电液位置伺服系统存在控制性能与抖振不能兼顾的问题,设计出新型变速指数趋近律滑模控制器。建立基于偏差变量的电液位置伺服系统状态空间模型,推导出指数趋近律滑模控制器结构,进一步确定包含偏差变量的切换函数及其导数,通过定义系统的Lyapunov函数,证明了趋近律控制下系统的稳定性。研究通过实时分析运动点距离滑模面的位置及趋近速率,采用模糊参数优化策略动态调整到达速度的变速趋近律方法,实现在滑模面外时加快响应速度并增强系统克服摄动及外部干扰能力,到达滑模面时柔化控制量以消除抖振的目的。通过试验研究变速趋近律与传统指数趋近律控制下的系统方波跟踪动态响应、稳态误差及控制量抖振指标,结果表明变速趋近律不仅保证到达运动的快速性,且有效降低了稳态抖振,具有良好的稳态性能。...

四个高速开关阀经过恰当的组合，用ＰＷＭ方法可以对双作用油缸的位置和方向进行控制。为了克服液压系统建模的复杂性和阀控缸的非线性对传统控制算法的影响，设计了一种模糊控制器，实现了ＰＷＭ高速开关阀控液压缸位置系统的精确控制。试验证明：模糊控制是对高速开关阀进行控制的有效工具。

针对目前高速开关阀快速性的不足及大流量的需求,利用压电晶体响应快速的特点,设计一种压电直动式高速开关阀,采用压电执行器直接驱动锥阀式阀芯结构,控制开关阀开启和关闭。设计桥式位移放大结构,放大压电执行器的输出位移,提高开关阀的控制流量。为补偿锥阀式阀芯结构开启、关闭过程中的液动力波动,提出锥阀+滑阀的组合式阀芯结构,建立其液动力模型,分析开关阀启闭过程中的负载力变化。建立压电直动式高速开关阀的数学模型,结合AMESim仿真软件分析、优化影响其性能的设计参数。搭建压电高速开关阀静态流量及动态启闭特性的试验测试平台,测试开关阀流量特性、启闭时间等性能指标,分析PWM控制载波频率及占空比与开关阀静态、动态流量之间的关系。基于设计参数仿真和实物样机试验测试结果表明,设计的压电式开关阀在压力10MPa下,输...

三通式比例减压阀因其较高的性价比和易维护性而成功应用于水下远程遥控机器人的螺旋桨推进器控制。然而三通比例减压阀内部压力反馈结构复杂,存在死区和液动力等非线性因素,易受螺旋桨负载特性影响而引起压力振荡。根据主阀力平衡方程、压力流量方程和螺旋桨负载特性建立系统数学模型,并在减压阀的稳态工作点附近进行模型线性化,通过开环伯德图和闭环频响曲线分析特征参数对阀稳定性的影响。理论分析和试验结果表明,增加阀口流量压力系数和马达泄漏系数可有效提高负载环节阻尼比和稳定裕量,系统稳定性得到显著改善。

随着对液压系统的位置精度、响应时间和稳定性的要求的不断提高，油液体积模量越来越受到科研和工程人员的关注。分析油液体积模量对液压系统的影响，在建立油液体积模量理论模型的基础上，通过仿真对含气量、压力和温度对油液体积模量的影响进行分析。并根据油液体积模量的定义，设计油液体积模量在线测量装置。通过仿真和试验结果的对比，说明提供的分析和测量的方法对确定实际液压系统中的油液体积模量很有意义。

以液压系统运行状态在线监测、故障诊断以及功率优化控制为研究目标,提出将电动机三相交流电源的电压、电流信号用李萨如图产生单相及三相信息融合方法。利用机电动力学建立交流电动机驱动液压系统的动态功率平衡方程,分析电、机、液能量的转换和耦合过程,在此基础上提出用三相电气参量提供的幅值、相位、相间和相序信息绘制单相和三相李萨如动态图形,由数学分析推导出李萨如图形面积、外接矩形、摆动角度等特征量与交流电功率之间的函数关系,通过计算李萨如图特征量的变化实现对液压系统运行状态、运行工况以及功率匹配情况进行在线监测,形成基于电参量信息融合的液压系统运行状态识别技术。研究结果表明,单相李萨如图形面积可线性表示液压系统负载功率的在线状态,其外接矩形面积表示电源负荷状态,由此构成的功率圆可以...

为准确的确定液压流体的污染状态,及时地对液压系统进行主动预防性维护,提出了采用匹配滤波原理进行微弱颗粒信号幅值检测的新方法.讨论了匹配滤波器的基本原理及匹配滤波器应用于信号幅值检测时滤波器系数的确定方法并进行了检测误差分... 展开更多

根据故障诊断系统的特点采用输出递归神经网络对某液压位置伺服系统进行了故障检测研究.该动态神经网络模型的采用使网络成为系统的完全模型避免了故障学习可以较好地检测出较难检测的故障.通过仿真与前馈时延网络与对角递归网络的比较研究说明了在实时故障诊断系统中输出递归网络结构的优越性.