减震阻尼器是用于建筑、桥梁、风电、管道等领域减震的核心零部件,减震阻尼器试验台是测试减震阻尼器动/静态特性的试验装置。针对减震阻尼器试验台在位移加载时实际位移与期望位移跟踪误差较大的问题,建立试验台液压伺服位移控制系统数学模型,设计鲁棒自适应控制器,并基于李雅普诺夫理论验证控制器的稳定性,提出一种基于鲁棒自适应的位移跟踪控制方法。搭建Simulink与AMESim联合仿真模型,对试验台电液伺服系统的控制方法进行仿真分析;搭建试验台并对比验证鲁棒自适应控制器与传统PID控制器的控制性能。结果表明鲁棒自适应控制器具有较强的抗干扰能力,跟踪误差较PID控制器减少了55%,响应速度提高了66.7%,较大程度提高了试验台加载系统的位移跟踪控制精度。

非圆行星齿轮马达具有容积效率高、密封性良好、传递扭矩大等优势,可应用于井下机械和食品机械等领域。根据几何关系推导圆弧-圆弧型(双圆弧型)节曲线参数所需满足的弧长条件、传动条件与约束条件,建立并求解内齿圈与太阳轮节曲线非线性规划模型。在分析非圆行星齿轮马达进排液规律的基础上,确定不同太阳轮旋转角度下各容腔进排液的周期变化规律。通过面积拟合法与图解法求解马达最大与最小容腔面积,确定马达理论排量。非圆行星齿轮马达试验测试结果表明,试验法与理论计算法确定的马达实际流量随转速变化的趋势基本一致,最大误差仅为9.57%,验证了双圆弧型节曲线马达理论排量模型的正确性,可为进一步探索非圆行星齿轮马达优化设计提供参考。

带有活塞杆控制的先导式带补油功能溢流阀具有响应快、通流量大等特点,在工程机械液压系统中应用广泛,但压力超调量较大。为了揭示影响压力超调量的关键因素,以某型先导式补油溢流阀为研究对象,利用AMESim搭建仿真模型,研究其结构参数对压力超调的影响规律。仿真表明当主阀芯半锥角、先导阻尼孔径和进油口直径逐渐增大时,其主阀口压力超调量均逐渐减小;当阀芯阻尼孔径逐渐增大时,其主阀口压力超调逐渐增大;当主阀芯半锥角、阀芯阻尼孔径、先导阻尼孔径以及进油口直径分别从25°,4.2 mm,4.10 mm,13.0 mm调整为40°,4.8 mm,4.16 mm,13.5 mm时,其主阀口压力超调量从57.1%降至19.4%,结构参数优化后的补油溢流阀超调较之前有显著降低。此外,改进后的补油溢流阀在补油工况下开启压力0.13 MPa,压差随补油流量增加缓慢,性能较之前相比有较大的提升。为阀的优化...

针对抓料机液压散热系统能耗高、散热器易积尘及海拔适应性差等问题,提出冷却风扇反转除尘及引入风扇转速修正系数的电液比例控制方案,基于MATLAB/Simulink建模仿真分析,通过试制产品开展可靠性试验。结果表明采用新型控制策略的液压散热系统,能根据油温实时调节散热风扇转速,液压油温在55~80℃区间的风扇转速响应更快、能耗更低;风扇反转防尘除尘能力明显,节能效果显著,散热器散热能力明显提升,可为类似风扇系统的开发设计提供参考。

针对城市公交车电池寿命短、续航里程低的问题,提出了一种电液混合动力系统,并针对此系统设计了一种基于规则的控制策略,确定了公交车的相关参数,对混合动力系统的关键元件进行了选型,使用AMESim软件搭建了电液混合动力系统仿真模型和控制策略仿真模型,结果表明所提出的电液混合动力系统电池提供大电流的次数减少了60%,续航里程相较于原系统增加了25%,验证了控制策略的有效性。对系统切换工作模式时耦合转矩出现波动的现象进行了研究,结果表明通过选择合适的泵/马达结构参数可以减少耦合转矩的波动,以提高模式切换过程中整车动力传递的平稳性。

针对电动装载机优先型流量放大转向系统单动工况下节流损耗严重的问题,提出了一种电液流量自适应匹配的节能型控制策略。首先,介绍了优先型流量放大转向系统工作原理;其次,建立转向系统能量损失模型;然后,提出转向系统电液流量匹配控制策略,实现液压泵输出流量与转向系统需求流量的匹配,并构建液压泵流量非线性映射补偿模型,提升流量控制精度;最后,利用AMESim软件搭建系统仿真模型,与原系统对比仿真分析。结果表明改进后系统流量损耗降低62.68%,能量损耗减少65.26%,节能效果显著,为电动装载机的推广应用奠定基础。

涂胶密封工序一直以来都是飞行器装配过程中的重要环节,但目前该工作通常由人工进行,为解决人工涂胶的诸多弊端,对自动化涂胶所使用螺杆泵的涂胶性能进行研究。针对涂胶过程的高精度控制要求,基于运动学特性建立边界条件,使用Fluent软件的重叠网格技术对螺杆泵进行流场仿真以研究转速对泵内流速和出口流量的影响,得到了螺杆转速与管内流速、流量波动的关系,以及最佳转子转速区间为20~80 r/min。通过对比得出,重叠网格相对于传统动网格在仿真的精度和速度都有了很大的提升,并搭建实验平台证实仿真的可靠性,为自动化涂胶密封使用螺杆泵的运行参数提供了理论依据。

针对液压系统故障数据采集困难和数据量有限导致其故障诊断模型精度低的问题,提出基于子领域自适应的故障诊断方法。通过液压系统仿真模型模拟不同的故障类型,获得丰富的故障仿真数据,并与有限的实测故障数据结合用于模型构建;将1维卷积神经网络(One-dimensional-Convolutional Neural Network, 1D-CNN)与子领域自适应方法结合,利用1D-CNN构建多传感器信息融合网络全面提取液压系统的故障信息,在域自适应层采用局部最大平均差异(Local Maximum Mean Discrepancy, LMMD)减小源域和目标域特征之间的全局分布差异和子领域分布差异,构建出故障诊断模型。结果表明,所提方法在各类故障实测样本仅有1个的情况下,故障的诊断准确率达到100%,优于所对比的其他智能故障诊断方法。

预测齿轮泵泄漏量的变化趋势有助于定量分析其性能退化过程。变分模态分解(Variational Modal Decomposition, VMD)方法对齿轮泵原始泄漏量数据进行变分模态分解,得到本征模态函数IMF,提出一种结合麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm, SSA)和长短期记忆神经网络(Long-Short Term Memory, LSTM)的模型,建立VMD-SSA-LSTM模型预测齿轮泵泄漏量的变化情况,并对每一个分量进行单独预测,最后将预测结果进行叠加,获得完整的预测结果。通过对比不同时间段预测结果可知,VMD-SSA-LSTM模型较单一的LSTM模型预测结果的平均相对误差最高可减小25.2%,能够完成对泄漏量的有效预测。研究结论可为齿轮泵性能衰退的定量预测提供理论支持。

依据某重型车辆换挡液压系统,创新设计了一种带有阻尼节流槽的阀式蓄能器,通过流场仿真,分析不同活塞位移下的压力云图,根据实际工况配置阻尼槽的节流面积。通过换挡液压系统动态仿真模型,分析阀式蓄能器不同结构参数对蓄能器运动部件动态性能的影响规律,并且获得结构参数对作动离合器液压缸压力变化的影响机理。研究表明阀式蓄能器U+K形阀口表现出二级节流特征,能够实现节流面积由大到小的变化规律;阀式蓄能器相较结构参数相同的弹簧式蓄能器,可使液压缸入口压力冲击幅值降低41%;增加U形节流槽宽度,可降低离合器液压缸入口压力冲击幅值;增加U形节流槽长度,压力冲击幅值无明显变化;增加复位弹簧刚度,可降低液压缸入口压力冲击。