空间低红外辐射液氮冷屏低温特性研究
应用低温冷屏蔽方法可以降低空间飞行器表面红外辐射强度。建立分层贮液及气流分离空间冷屏蔽系统模型,应用流场数值模拟参数计算对流换热经验关联式并获得不同边界对流换热系数,将对流边界条件代入稳态传热数值模拟过程并得到液相区及气相区表面温度分布规律。建立单元传热试验模型,应用当量分析法对试验模型天地一致性进行分析,结果表明:极端状态下分层贮液高度小于100mm时传热模拟表面最大温度92.9K,流场最大温度107K,试验最大温度180K,受当量辐射影响,试验温度梯度与模拟梯度外形相似但大于模拟温度梯度;试验当量辐射接近1592.6W/m^2,地面液氮维持时间15min,空间维持时间大于30min;分层贮液模型能够使空间飞行器在特定时间段内表面温度低于100K,红外辐射强度低于0.5W/m^2。
基于颤振补偿的电子液压制动系统液压力优化控制
集成式电子液压制动系统满足了车辆智能化和电动化的发展需求,已经成为制动系统的发展趋势。针对集成式电子液压制动系统液压力控制中摩擦力给系统带来的振荡和低速爬行现象,采用颤振补偿方法对系统进行液压力控制。试验表明,叠加颤振信号后的系统控制精度高,系统性能得到改善。在跟踪正弦信号时,相对于无颤振补偿的系统其误差方均根减小了79.7%。针对颤振补偿,基于试验分析,对比不同的颤振补偿信号的响应,从而优化了低频和高频液压力控制工况下叠加的颤振信号。试验证明,颤振补偿能够减轻集成式电子液压制动系统液压力控制中摩擦力所带来的振荡和低速爬行现象。此外,经过优化的颤振信号能够进一步地提高系统的液压力控制品质。
带补偿因子的双模糊控制在电液伺服阀控非对称缸系统上的应用研究
为解决电液伺服阀控非对称缸系统在进行对称运动时由于液压缸的非对称性带来的控制非对称问题,提出一种含补偿因子的双模糊控制算法。以电液伺服阀控非对称缸系统为对象,针对非对称液压缸在两个运动方向上动态特性的非对称性问题,采用含补偿因子的模糊控制器进行补偿。同时,针对负载力大范围变化的特点,采用模糊PID控制算法来适应负载的变化。模糊PID控制器及含补偿因子的模糊控制器以经过跟踪微分器处理的误差及误差的微分作为输入,模糊PID控制器输出为PID控制器各项系数,含补偿因子的模糊控制器输出为补偿因子,结合模糊PID控制器,形成有效解决非对称液压缸非对称性问题的控制方法。仿真和试验结果表明,提出的控制方法能够有效解决电液伺服阀控非对称缸系统的控制非对称性问题,并拥有良好的控制效果。
液压驱动的大惯性负载加减速特性研究
大惯性负载加减速过程的平稳性问题严重影响了阀控系统的动态特性.为此,在采用进、出口节流协调控制的阀控单元基础上,提出了对大惯性负载加减速过程采用分段控制,并在执行器转速接近设定值时采用基于参数在线估计的状态反馈控制,以保证执行器转速控制精度和动态过程的平稳性;同时提出了在减速及制动过程中对出油侧压力进行控制的方法.试验表明,采用上述控制方法可兼顾大惯性负载加减速过程的快速平稳性与执行器转速的稳态精度.
变量泵源阀控系统的前馈自适应控制方法
变量泵源导致系统开环增益下降和动态变化,传统的反馈控制和串联校正很难使此类系统跟踪精度达到要求应用复合控制方法,可以对开环增益变化进行有效补偿,提高跟踪控制精度。运用MCS-96系列单片机技术、反馈控制、前馈控制和自适应控制原理,开发设计了数字控制器,实现了对系统的前馈自适应数字控制。试验研究结果表明,前馈自适应控制是实现变量泵源阀控系统高精度跟踪控制的有效方法。
变量泵、比例阀和蓄能器复合控制差动缸回路原理及应用
提出用单台变速泵或伺服泵,结合蓄能器和旁通比例节流阀复合控制差动缸,改善注塑机能量效率的回路原理.液压泵仅在液压缸进给过程工作,蓄能器存储液压缸运动和制动过程的能量并用作液压缸回程的动力.比例节流阀控制液压缸回程的运动速度,通过新提出的流量校正原理,消除蓄能器内压力变化和负载对阀流量的影响,使液压缸的速度能够实时跟踪预定的轨迹.同正反向都采用泵驱动的原理相比,可消除回程中电动机制动产生的能耗.研究表明,新的回路原理可满足注塑机控制性能的要求.
开式泵控非对称缸系统一阶轨迹灵敏度分析
泵控技术在工程机械、重型机械等领域应用广泛但目前对其输出特性的分析较少。为了探究泵控系统关键参数对系统输出特性的影响基于开式泵控非对称缸系统状态方程建立系统一阶轨迹灵敏度模型并求出各参数的灵敏度函数曲线。提出了峰值灵敏度、均值灵敏度两个衡量指标分析各参数变化对位移输出特性影响程度的大小。基于0.6 MN开式泵控油压机试验平台验证灵敏度理论分析的准确性。结果表明:空载时伺服变量泵2先导级伺服阀增益、伺服变量泵2和伺服变量泵1的先导级伺服阀时间常数影响较大;加载时各参数两项灵敏度指标数值相近其中伺服变量泵2的先导级伺服阀的增益、时间常数和油缸面积以及流量增益、系统比例增益影响较大。分析结果可为泵控非对称缸系统性能优化提供理论依据。
中高温太阳能有机朗肯循环系统向心透平气动设计研究
对中高温太阳能有机朗肯循环发电系统的有机工质进行对比分析;对发电系统的有机工质向心透平进行设计研究。根据给定的热源参数和发电功率,对甲苯、C12(十二烷)、D4(八甲基环四硅氧烷)、MDM(八甲基三硅氧烷)、MM(六甲基二硅氧烷)等工质进行详细的气动设计和多参数对比分析;根据分析结果选用甲苯为工质进行向心透平气动设计、三维造型设计和计算流体动力学(Computational fluid dynamics CFD)数值模拟验证。计算结果表明:选用甲苯为工质的ORC系统质量流量最小,系统热效率最高;模拟结果与设计结果基本一致,模拟状态参数的相对误差在2%以内,模拟的功率和轮周效率误差分别为3.16%和2.9%,表明热力设计的准确性;同时通过整机模拟,证实了该ORC向心透平具有良好的气动性能和热力学性能。
省力液压成形的原理与途径
为了适应现代工业对高质量、轻量化以及低成本零件的要求,作为金属成形中重要工艺方法的液压成形获得快速的发展。由于该方法利用液体作为传力介质或模具,因此可以通过对液体介质的实时控制,来实现对工艺参数的精确控制,并且,液体作为传力介质亦可节省成形所需模具。然而,采用液压成形往往需要大吨位的设备,限制了该成形方法的应用。证明对于液压成形所需设备合模载荷等于液体压力乘以在其作用方向的投影面积,它与冲头的形状无关。液压成形中实现省力的途径主要有三种;一是减少投影面积,二是降低材料的流动应力,三是采用合适的预制坯。针对于无模胀球、护环液压胀形及管材内高压成形,介绍省力成形的原理及液压成形用省力柱方法和“以推代胀”等方法的具体省力措施。
上推式快锻液压机活动横梁转动自锁条件研究
针对上推式快锻液压机,分析工作缸支撑球铰的摩擦阻力矩和摩擦圆半径,研究采用单、双球铰结构时支撑球铰对工作缸柱塞的侧推力,明确液压机结构参数对柱塞侧推力的影响因素。综合工作缸、支撑球铰和活动横粱的结构影响,确定活动横梁处于转动自锁状态时,锻造偏心距所应满足的条件,明确液压机结构参数与活动横梁白锁条件的内在关系。以国产上推式快锻压机系列产品和部分进口设备的结构参数为依据,计算满足活动横梁自锁条件的锻造偏心距,分析活动横梁在偏心锻造时的状态和工作缸支撑球铰在液压机工作中的作用。通过仿真分析,进一步验证在偏心锻造工况下的活动横粱转动自锁状态,为大型双柱式自由锻造液压机研究和中小型液压机优化设计提供理论依据。












