界面滑移条件下弹流油膜的试验观察
在极低速纯滑动条件下完成高粘度聚丁烯弹流油膜的光干涉测量试验,观察到明显的油膜入口凹陷现象。试验结果表明,入口凹陷的深度随载荷的增加而增加,随卷吸速度的增加存在一个极大值。试验中润滑剂的粘度越高,入口凹陷越容易出现。纯滑动条件下,油膜厚度对速度和载荷的依赖关系明显偏离了经典的弹流理论。试验中观察到的入口凹陷证明了已有入口凹陷弹流数值分析的正确性。
集成式电子液压制动系统鲁棒性液压力控制
面向汽车集成式电子液压制动系统需求,设计一种鲁棒性液压力控制系统。基于系统特性分析发现,集成式电子液压制动系统为非线性时变系统,其工作受到温度、湿度、载荷扰动等多重不确定因素的影响,容易产生振荡的现象。因此要求液压力控制系统对外界不确定的扰动有较强的适应性,同时满足指标要求。利用基于系统改进的田口方法,提出一种集成式电子液压制动系统鲁棒性液压力控制方法。建立相关试验平台并利用该方法实现液压力鲁棒性控制。试验结果表明,所设计的鲁棒性液压力控制方法鲁棒性强,响应迅速,在500次试验内均保持稳健。因此,研究为非线性时变控制系统设计找到了一个新的设计方法,运用该方法设计出的控制系统可以使系统的输出对于干扰不敏感,在提高系统的鲁棒性的同时,优化系统性能。
基于足端轨迹规划算法的液压四足机器人步态控制策略
设计一种液压四足机器人仿生机构,通过设定相应的坐标系为机器人进行运动学建模,并对行走过程中单腿的相位关系进行了分析。针对行走过程中足端的拖地、滑动和接触冲击等问题,提出一种零冲击的足端轨迹规划改进算法,并实现了步态规划算法设计。步态规划根据步态中各腿间的相位关系,借助四足机器人运动学模型进行逆运动学解算,求出各腿的关节角度函数,利用机构的几何关系得到各液压缸伸缩量控制函数,对试验样机各腿进行伺服驱动控制,从而实现液压四足机器人的步态规划行走。仿真试验结果表明,在该策略驱动控制下液压四足机器人行走过程连续平稳,样机足端轨迹较为平滑,躯干起伏较小,证明了该足端轨迹规划方法用于四足机器人步态设计的合理性和有效性。
基于液压微位移放大结构的新型压电陶瓷直接驱动阀设计及仿真
研制一种基于液压微位移放大结构的压电陶瓷直接驱动伺服阀,实现大流量高频响的要求。针对压电陶瓷输出力大但输出位移小的特点,设计出一种新型的液压微位移放大结构,由柔性铰链膜片式大活塞、密闭容腔、小活塞及压力调节和测量装置构成。采用叠堆式压电陶瓷驱动大活塞,改变密闭容腔内油液的体积形态,放大小活塞端输出位移,驱动滑阀阀芯运动。大活塞采用膜片结构,降低压电陶瓷叠堆的负载,提高密封性能。针对刚性膜片刚度和强度矛盾的问题,设计柔性铰链膜片,对该膜片结构的刚度进行理论分析和数值计算验证。应用有限元方法对结构及各参数进行优化设计,并对最终结构进行刚度和强度分析。基于试制原理样机参数,建模仿真表明液压位移放大倍数9倍,阀芯位置控制误差小于1%。频宽超过550Hz。试验测得流量曲线,7MPa...
基于虚拟样机模型的液压ISD悬架动态性能分析
悬架是汽车的重要总成惯容器的出现为汽车悬架技术的发展开辟了一个新的方向和领域。为了研究液压"惯容器-弹簧-阻尼器"(Inerter-spring-damperISD)悬架性能以试验样车为基础分别建立整车ISD悬架虚拟样机模型和液压惯容器模型进行系统的联合仿真分析随机路面谱输入和脉冲路面谱输入作用下液压ISD悬架的动态特性研制液压惯容器和ISD悬架原理样机并进行四通道轮胎耦合道路模拟台架试验。结果表明与传统被动悬架相比液压ISD悬架具有更好的整车动态性能车身的质心垂直加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、左前悬架动行程和左前轮胎动载荷方均根值下降明显有效地抑制了车身振动控制了车身姿态协调了整车乘坐舒适性和行驶安全性之间的矛盾。
基于小波包分析的液压泵状态监测方法
液压泵是液压系统中的关键部件对其运行状态的监测与故障诊断对整个液压系统的可靠性具有重要意义。基于小波包分解和小波系数残差分析方法提出一种利用液压泵出口压力进行液压泵故障诊断的方法。通过分析液压泵出口处压力信号的特征利用小波包对压力信号进行频谱分解提取液压泵的故障特征建立不同频率范围的特征信号与液压泵不同故障因素的对应关系为液压泵的故障诊断与定位提供依据。利用小波包能量残差判别液压泵的运行健康状态并比较不同小波基函数在故障诊断时的敏感度。为减小小波分析时边界效应所引起的信号畸变引入"滑动双窗口"的分析方法。试验结果表明与快速傅里叶方法相比基于小波包分解的残差分析方法可有效提高故障诊断的准确率实现对液压泵的状态监测与故障诊断。
基于矢量控制的航空液压泵源测试系统转速控制方案
针对航空液压泵源测试系统存在的很多非线性特性,在采用矢量控制变频器的基础上,提出神经网络控制器和无源性控制器两种控制策略来控制航空液压泵的转速以测试其特性。基于径向基函数网络和基于对角回归神经网络两种神经网络的控制方案对外界环境因素的影响具有较强的稳定性,后者的控制器的效率更高一些,对非线性有较大的控制潜力,但是其神经网络控制器方案存在不少不足。研究结果表明,当航空液压泵出油口的压力变化时,与神经网络控制器相比,无源性控制器不仅更简单,而且不需要系统参数的精确线性化,实用性强,是一种本质上的非线性控制,航空液压泵在不同压力下的转速具有很好的鲁棒稳定性,能够满足对航空液压泵测试的要求。
基于模糊贝叶斯网络的多态系统可靠性分析及在液压系统中的应用
为使贝叶斯网络能够对模糊信息和不确定信息进行处理提出一种新的基于模糊贝叶斯网络的多态系统可靠性分析方法。该方法将模糊集合理论引入到贝叶斯网络可靠性分析中考虑部件故障状态、部件故障率的模糊性以及部件间故障逻辑关系的不确定性使贝叶斯网络具有处理模糊信息的能力。该方法采用模糊数描述系统和部件的故障状态利用模糊子集描述部件的故障率运用贝叶斯网络的条件概率表描述部件间的不确定联系。该方法应用到载重车液压悬架系统的可靠性分析实例中分析结果表明该方法在进行系统可靠性分析时能够充分利用系统的模糊信息和不确定信息从而提高系统可靠性分析的效率。
基于流量近似的阀控液压缸动力机构建模
由于非对称缸两腔的非对称性,采用与对称缸类似的方法建立其工作点线性模型时,需要对两腔压力微分做更多的近似处理,模型误差较大。在液压缸负载流量线性方程推导过程中,提出采用对两腔流量进行近似处理的方法,得到适用于不同活塞位置的阀控非对称缸统一模型;应用于对称缸,所得结果与采用传统方法得到的相同,表明所得非对称缸模型误差较小。将零位附近负重叠区内伺服阀中液压油通流状态看作液压缸正反向运行时的两种通流流态共存,得出零位附近的流量增益和流量-压力系数计算公式。不同活塞位置、不同阀芯位移等多个工作点仿真测取的模型参数与理论计算结果相差很小,不同工作点的闭环控制试验曲线与基于理论计算模型的仿真曲线一致,表明所得阀控缸模型误差小。
基于快速回弹补偿的橡皮囊液压成形模面设计方法
橡皮囊液压成形工艺(简称"橡皮成形")是航空钣金成形的主要方法之一而回弹是影响其产品制造精度的主要缺陷。回弹补偿技术可有效地消除钣金件回弹误差但其依赖的数值模拟耗时极长目前不易于大范围推广。提出一种考虑回弹误差修正的模面设计方法即在完成模具设计后直接进行模面的调整无须单独对零件进行数值模拟。针对橡皮成形零件的特点提出基于特征的模面快速设计方法。研究曲弯边特征的回弹规律并建立针对曲弯边的回弹分布函数以实现回弹角快速预测。基于位移调整法将回弹角转化为模面网格的调整量可完成模面的补偿。将该方法应用于某飞机零件的模面设计中通过数值模拟对补偿后的模具成形效果进行验证结果表明该方法能明显地减少回弹误差。












