电/气比例压力阀是气动伺服系统的核心元件。根据高速开关阀型先导式电/气比例压力阀的结构和工作原理,利用AMESim中气动设计元件库搭建了比例阀的仿真模型,模拟了比例阀的静、动态特性,并给出了电/气比例阀的压力-流量曲线关系式。通过仿真数据和样本及试验数据的对比,验证了电/气比例阀仿真模型的有效性。

为保障目标位置对急用轻质物资的需求,提出并设计一种针对目标区域执行远距离精准投射任务的载具机构。飞行载具需要管径类机构进行发射,除了外部轮廓符合空气动力要求外,还要求载具飞行过程中,在扇叶的驱动下能够展开承载叶。基于此,对利用风能产生扭矩推动展开的可变结构载具进行了研究。利用动量-叶素理论(BEM),对被动式扇叶通过传动链推动承载叶及轻质载荷展开所需的驱动力矩进行了理论计算,得出来流风速、丝杠转速以及丝杠扭矩之间的因变关系,即丝杠扭矩随来流风速及丝杠转速增加而增大;运用Flow Simulation,得到在来流风速为100 m/s条件下,完全展开所提供的扭矩准稳态值为1.097 N·m,气动仿真与理论计算结果较好吻合,为所设计的载具提供一定的研究基础。

针对指甲钳体外观缺陷人工检测方式存在生产效率低、劳动强度大、人身健康危害大等问题,应用RTIZ理论,提出了一种以可编程序逻辑控制器(PLC)控制技术为核心的指甲钳体外观缺陷检测系统。该系统以机器视觉技术实现指甲钳体外观缺陷采集和判断。根据生产工艺流程,并从可靠性和经济性综合分析,设计了以振动盘为主体的指甲钳体供应机构,提出了基于步进电机和直线高速模组的摄像头高速移动机构,以及基于气缸驱动技术的钳体移动方案。实际应用表明,该系统在提升产能、改善品质、降低人力成本、减少人身健康危害等方面比人工检测方式具有明显优势,具有良好的经济效益和社会效益,市场应用前景广阔。

过滤器是液压系统中控制固体颗粒污染的主要元件,需要频繁维护。由于滤芯元件的实际寿命无法在实验室得到验证,提出了将过滤器试验数据与实际工况数据相结合,基于滤芯元件极限压差相等的原则,建立了纳污容量与实际寿命的评估对应关系,对正确评估滤芯元件的实际使用寿命或清洗间隔时间有指导意义。

为探究发动机应急滑油系统工作特性,以某型发动机空气引射式应急滑油系统为对象,将数值模拟与实验研究方法相结合,分析了应急滑油系统工作过程。通过非稳态计算获得了不同时刻应急油箱及引射油管内滑油相分布以及滑油消耗量、空气流量和持续供油时间,并分析了引射结构进出口压差对应急滑油系统工作特性的影响。通过对比给定油箱储油量情况下系统供油时间计算值与实验结果,验证了所采用分析方法的可靠性,为同类型航空发动机应急润滑系统的整体研究设计提供了参考思路和解决方案,具有重要的工程应用价值。

以电控液驱车辆的液压马达回转系统为背景,对电液比例阀控马达系统进行控制性能研究。首先分析了其系统组成及工作原理,分别采用变结构抗饱和PI控制和模糊PID控制2种控制方法对电液比例阀控马达系统的控制器进行了设计,利用MATLAB/Simulink软件分别建立了采用不同控制器的电液比例阀控马达系统的仿真模型。仿真结果表明:与变结构抗饱和PI控制相比较,模糊PID控制在响应速度和平稳性等方面具有显著优势。

泄漏量是影响机泵密封性能的主要因素。采用干气密封中的螺旋槽为非接触密封研究对象,通过数值模拟的方法探究了压力、转速对机泵密封性能的影响。结果表明:螺旋槽的中心处受压最大,槽体根部速度最大,此时泄漏量增大密封性能降低。为此对结构的几何参数进行数值优化模拟,最终得到以下优化结构设计参数:当槽数在10~18,螺旋角小于30°,台宽比在0.4~0.5,槽深不超过8μm,坝长比在0.1~0.4之间,可以使干气密封达到良好的密封效果。

以波浪能发电为代表的海洋可再生能源发电技术具有广阔的应用前景,“就地取能,海能海用”是波浪能发电技术的一大特色。将波浪能发电装置集成于在我国南海布放应用的锚泊信息浮台,并且重点开展适用于锚泊浮台波浪能供电装置的液压系统研制,设计液压能量转换系统,制定系统运行控制策略,同时,提出工作模式控制系统的实现方案。液压系统能够自动实现发电模式、生存模式、故障模式之间的切换,系统保护等工作的监控及反馈信息上传。提出了适用于锚泊浮台的波浪能供电方案,具有重要的理论意义和应用价值。

蒸汽疏水阀具有阻汽排水功能,国内疏水阀在用综合性能与先进国家相比存在较大差距,开展疏水阀性能试验,提高产品综合性能,节能效益巨大。通过研究国内外疏水阀性能试验相关标准,整合多个项目的试验方案,设计了一套高参数、高自动化、全项目蒸汽疏水阀性能试验装置。介绍了蒸汽疏水阀性能试验程序及注意事项,探讨了试验装置运行过程发现的若干问题,提出并实施了相应的优化方案,确保了试验装置运行的稳定性与安全性,提升了试验结果的可靠性与准确性。

针对气动肌肉执行器(PMA)在控制中易受到模型参数不确定性影响,提出了一种基于遗传算法的T-S模糊逻辑控制器。以PMA的三元素模型为基础,建立了T-S模糊逻辑控制器;利用遗传算法在实验过程中调整和优化控制器中使用的PMA参数,从而克服了PMA参数不确定性的影响;将传统的模糊逻辑控制(FLC)、T-S模糊逻辑控制和经过遗传算法(GA)优化后的T-S模糊逻辑控制进行了对比实验。实验结果表明:采用遗传算法优化的T-S模糊逻辑控制误差范围为-2.1^+2.05 mm,优化后的T-S模糊逻辑控制克服了轨迹跟踪抖动,有效降低了跟踪误差,提高了控制精度。