在液黏调速离合器电液控制系统中,电液比例溢流阀是关键元件,该文通过实验对它的动态特性进行分析,并与计算机仿真结果进行比较,验证了根据所简化的传递函数的正确性。

对2D数字溢流阀系列中的间接检测式溢流阀进行详细深入讨论,其主阀的基本工作原理和普通的先导式溢流阀是相同的,不同之处在于2D数字溢流阀的先导阀采用了双自由度的调压螺旋机构,这不但使先导阀的结构大大简化,同时对整个溢流阀的性能也有所提高。

该文改变PWM控制信号的频率和阻尼孔直径,对数字比例溢流阀进行了试验研究。通过多组试验数据对比,选定高速开关阀的工作频率以及阻尼孔直径大小,并利用MATLAB软件对采集的数据进行处理,得到数字比例溢流阀的输出压力随占空比变化的规律曲线。试验结果表明PWM控制信号的频率为50 Hz时,既能保证有效占空比调节范围,又能满足系统的频率响应性能;阻尼孔直径为1 mm时,满足数字比例溢流阀的压力调节范围。

以某大下沉速度的无人机主起落架缓冲器为研究对象,在动力学仿真软件中建立了起落架的落震仿真模型,在考虑气动升力条件下进行起落架落震仿真分析。根据起落架落震仿真分析结果,选择性能较优的阻尼孔直径和充气压力组合作为实际生产的起落架缓冲器的充填状态。完成起落架落震试验,试验结果表明,所用起落架落震仿真分析模型在大下沉速度下准确可靠,根据仿真分析所确定的起落架缓冲器充填参数合理,缓冲器性能较好,所采用的方法可为大下沉速度飞机起落架缓冲器设计研制提供参考。

现有的比例调速阀通过数字流量补偿方案对流量进行控制,已具有良好的等流量特性。但出现负载扰动时,存在阀芯响应速度慢,流量超调大的问题。结合广义预测控制理论和压差前馈控制理论,设计了一种新型数字补偿器,实现对比例调速阀输出流量的精确控制。首先针对负载扰动引起调速阀性能下降的问题设计了压差前馈控制器,通过对扰动量的补偿减小阀芯冲击;然后依据广义预测控制原理设计流量跟踪控制器,实现阀芯快速的动态响应。利用AMESim与MATLAB/Simulink搭建联合仿真模型,对该阀动静态特性进行分析。仿真结果表明:在负载阶跃时,该阀响应速度快,流量超调小,抗负载干扰能力强,具有较高的静动态特性。

目前精密二维气浮工作台的研究,存在着二维气浮工作台的刚度和承载力较小的问题,设计了一种以精密方箱为基准的精密高刚度二维气浮工作台。该气浮工作台采用整体式气浮导轨副设计,全部构件以精密方箱为位置基准,用精密方箱自身的高平面度、平行度和垂直度来保证X轴和Y轴导轨的运行直线精度和系统刚度,并且工作台采用直线电机驱动,消除了传统机械传递带来的误差。该实验台具有机械精度高、运动直线度高、系统刚度大、安装维护容易等特点,能在精密加工、精密测量领域中广泛使用。

通过对步进梁式加热炉的运动特点分析,对其设计了一种节能液压系统,本液压系统主要采用液压泵控调压、比例阀节流调速、蓄能器能量回收再利用相结合的方式进行控制,在升降液压缸下降时回收钢坯和步进梁的重力势能,在步进梁上升时,利用储存在蓄能器组中的压力油液驱动升降液压缸上升,同时通过控制器主动调整泵站供油压力,使系统压力与负载相匹配。利用AMESim软件对节能液压系统进行仿真研究,并且与常规液压系统进行仿真对比,研究结果表明设计的节能液压系统满足工况要求,能够降低泵站配置能力,最大限度的节约能量。

流体静压轴承在精密、超精密领域有着广泛应用,其性能计算分析是应用该轴承的首要环节。针对传统计算方法效率低、过程复杂、容易出错等一系列问题,提出了一套基于COMSOL Multiphysics的流体静压轴承快速建模分析方法。该方法通过变量转化解决了边界条件设置的问题,实现了“薄膜流动”模块在流体静压轴承计算中的应用拓展。对比证明,该方法过程简单、效率高,为流体静压轴承求解问题提供了一种新的思路和解决方案。

海洋最深超过11000 m,环境压力超过110 MPa。全海深环境模拟实验台是全海深仪器设备研制的必需。该研究设计了一种全海深环境模拟实验台,额定压力160 MPa,主要由高压舱、承力框架、预加压系统、超高压增压系统和比例卸压系统等组成,高压舱有效直径800 mm、有效深度1500 mm。根据海洋仪器设备下潜、上升的速度要求,确定了其压力变化梯度,综合考虑水的压缩特性及高压舱的变形情况,设计了増、卸压系统的压力、流量等参数。实验表明,该实验台的额定压力达到指标,增压和卸压速度最高可达6.5 MPa/min,即可模拟全海深范围内以650 m/min速度下潜和上升工况下的环境压力变化。

转台是航空航天半实物仿真系统的重要装备,双马达驱动的电液伺服转台具有速度高、加速度大、频响快等优点。针对转台外框双马达的同步问题,建立了转台的动力学模型。该模型考虑了外框的机械耦合、中框旋转造成的惯量扰动等因素对马达输出的影响。基于该模型提出了变惯量自适应鲁棒同步控制(Adaptive Robust Synchronous Control with Inertia Disturbance,ARSCI)方法,有效提高了双马达的跟踪精度和同步性能。通过Lyapunov方法证明,只要选择合适控制器参数,就能保证所有的系统状态有界。最后通过仿真研究,证明了该方法的有效性。