基于指数收敛干扰观测器滑模控制的筒盖开关盖过程模拟
在我国舰艇导弹发射装置中,开关盖部分一般采用开环液压单向控制的方式,而液压系统中存在非线性因素和不确定干扰,使得开关盖精度受到较大影响。为提高开关盖控制精度,以电液振动台为控制对象建立模型,利用干扰观测器对干扰力进行观测,并通过滑模控制器进行控制。在试验台上采用设计的滑模控制器进行实验,模拟在受到外界干扰力下的开关盖过程控制。实验表明:与传统的PID控制器相比,该控制策略能更有效地抑制系统多余力,提高开关盖的动作精度。
新型负载口独立控制阀的设计与仿真研究
针对现有负载口独立控制系统中流量控制技术成本高、应用少等问题,设计了一种带阀后压差补偿的负载口独立控制阀。采用二级结构,将A形半桥应用到主阀的先导控制。研究中,根据阀的结构特点对其进行数学建模,通过合理假设推导出电闭环控制时的传递函数并进行理论分析。通过传统计算的方法对该阀进行结构参数设计,基于阀口迁移理论设计了主阀U形节流槽,采用矩形窗口的先导半桥控制,流量低,压力灵敏度也较大。进一步在AMESim平台上建立电闭环阀的仿真模型,对其动静态特性进行仿真研究。
泵控非对称液压缸系统能效特性对比研究
以现有对称泵控非对称缸系统和新型三油口泵控非对称缸系统为对象,对四象限工况下两种系统的能效特性进行了对比研究。介绍了两种系统的工作原理,对系统能效进行了理论分析,进一步在SimulationX软件中进行了仿真研究,并讨论了负载力大小对系统能效的影响。仿真结果表明,与对称泵控系统相比,三油口泵控系统第Ⅰ象限内,可提高系统能量效率7.6%,减少系统能量损失66%;第Ⅲ象限内,可提高系统能量效率21.2%,减少能量损失86.4%,因此具有更好的能效特性,节能效果显著。
永磁弹簧与永磁弹簧机构研究进展综述
介绍了磁学理论、永磁弹簧机构的原理和基本构成。阐述了永磁弹簧机构的研究现状,包括磁性材料、外部环境、结构参数对永磁弹簧机构性能的影响等;介绍了永磁弹簧机构在电流作用下产生直线往复运动时的应用情况,包括电磁阀、电磁泵、电磁往复直线执行器、永磁式离合器等;分析了永磁弹簧机构在支撑和减振领域的应用。
基于光纤弯曲损耗的矿用乳化液浓度检测方法研究
乳化液浓度对液压支架工作性能和使用寿命有重大影响。分析了现有的乳化液浓度检测方法,根据裸光纤弯曲损耗与折射率关系的理论分析,进行了裸光纤弯曲损耗和乳化液浓度关系的实验研究提出了通过检测裸光纤的弯曲损耗来确定乳化液浓度的方法。设计了检测裸光纤在乳化液中弯曲损耗的检测装置,并对不同浓度乳化液与裸光纤弯曲损耗关系进行了实验研究。实验结果表明,采用裸光纤弯曲损耗法可以测出乳化液的折射率,再根据乳化液折射率与其浓度的对应关系,可以间接推算出被测乳化液浓度。最后对基于光纤弯曲损耗折射原理的乳化液浓度在线检测方法进行了研究。
基于椭圆织构优化的间隙密封液压缸摩擦性能研究
考虑织构参数对零件表面性能影响的多变性和复杂性,以间隙密封液压缸为研究对象,在液压缸的缸筒内壁构造椭圆微织构形貌,采用循环迭代法研究椭圆织构的长短轴比、椭圆率以及面积占有率等多个椭圆形状参数同时变化对缸筒表面动压润滑和摩擦性能的影响;同时在获得最优椭圆织构参数后进一步分析了液压缸与活塞间隙以及活塞运动速度对织构表面摩擦特性的影响。结果表明此种方法可以得到最优椭圆织构参数即优势区间,即当椭圆织构的长、短轴尺寸分别为a∈[0.43,0.46]mm,b∈[0.29,0.32]mm,缸筒表面产生最大动压和最佳润滑特性,且存在一个最佳间隙值(2μm)使得织构表面油膜承载力最大,而活塞运动速度对缸筒表面的摩擦性能影响较小。
基于干扰观测器的电液伺服系统反馈线性化滑模控制
为抑制电液伺服系统中各种非线性因素及不确定干扰,提出了基于输入输出反馈线性化的滑模控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高其位置控制跟踪精度。以电液振动台为试验对象,建立其非线性控制模型,利用李雅普诺夫稳定性理论保证了位置闭环系统的全局稳定性。利用MATLAB/Simulink对设计的控制器进行了仿真验证,结果验证了提出的控制器的可行性。为了模拟实际环境下存在不确定干扰,在位置电液系统基础上增加了电液加载系统,开展了试验研究。结果表明,该控制器能有效的提高干扰下电液伺服系统的位置跟踪性能。
车辆电动静液压主动悬架内模PID控制研究
为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(Electro-Hydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。
径向柱塞泵轴配流副液动力矩特性研究
为了研发高性能的海水径向柱塞泵,建立了轴配流副的三维模型,对配流副的水力学特性进行研究,分析了液动力矩的产生机理,进一步建立配流轴液动力矩的物理模型,运用MATLAB软件模拟仿真液动力矩的变化规律。搭建试验台架,并采用开通流孔的方式,减小液压侧向力对试验结果的影响,在海水介质条件下,测试了配流轴的液动力矩随转速和配流窗口压差的变化,验证了配流副的液动力矩模型的准确性。结果表明,配流副转速较低时,所受液动力矩的波动较大,转速较高时,所受液动力矩较为平稳;全平衡结构配流轴所受液动力矩不随转角变化,只与配流轴转速和配流窗口的压差有关。
基于全空化模型的高压柱塞泵配流盘空化研究
空化是影响轴向柱塞泵性能的主要因素之一,将引起轴向柱塞泵的内部冲击和p喿声,甚至失效等问题。采用Pumplinx建立轴向柱塞泵内部流体域动态模型,仿真分析了轴向柱塞泵配流盘吸油口卸荷槽和腰型槽内部流场速度、压力及空泡随时间的变化规律。研究结果表明,空化不仅影响配流盘卸荷槽的高低压过渡区,而且对配流盘吸油口侧的腰型槽内壁同样会产生严重影响。通过对比斜盘轴向柱塞泵在FFa全排量工况下,耐久性试验过程中出现的配流盘吸油口腰型槽内壁表面金属剥蚀区域,验证了仿真结果的准确性。












