阀控非对称伺服缸基于粒子群优化的模糊PID控制器研究
针对阀控非对称伺服缸非线性、参数时变的特点,考虑到油液压缩特性的影响,建立了包含变体积弹性模量的系统数学模型。提出一种基于粒子群算法优化(PSO)的模糊自适应PID控制方法(简称PSO-FPID)。模糊逻辑推理在线调整PID控制器的比例、积分和微分系数,以粒子群算法实现对模糊控制比例因子和量化因子的参数寻优,两种方法的组合保证了系统最佳参数匹配下的自适应控制。同时,利用AMESim与Simulink联合仿真研究不同含气量的阀控缸模型在传统PID与PSO-FPID两种控制方法下的动态响应特性。结果表明:PSO—FPID综合了PID控制器高精度的优点和模糊控制器快速、适应性强的特点,能够有效抑制油液动态压缩特性的非线性影响,使系统具有良好的动、稳态特性。
液压泵(马达)可靠性试验台设计与仿真
针对可靠性高、寿命长的液压泵(马达)在可靠性试验中功率消耗大的问题,设计了一种基于电功率回收方式的液压泵(马达)可靠性试验台,利用AMESim软件对关键元件及系统进行了建模仿真。通过与样本曲线进行对比,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。基于不同工况下试验系统的加载控制方式,研究系统的功率回收特性。仿真结果表明,该试验台功率回收率最大能达到43%,对开发功率回收型液压可靠性试验台具有指导意义。
液压驱动连续型机械臂原理与设计
连续型机械臂具有运动灵活、可适应多障碍环境、柔性关节等特点,能在有限、狭小、危险空间内作业,在复杂设备维护方面将会有极大的应用价值。当前连续性机械臂主要采用电机驱动,其末端承栽能力有限,一般小于5kg。设计一种采用液压驱动的连续型机械臂,关节间采用金属材料,并使用万向节连接。分析了其运动学模型,并搭建了实验系统验证模型正确性。
民用飞机35MPa无扩口管路件研究
管路件主要用于民用飞机的液压系统、环控系统、燃油系统和滑油系统,是影响民用飞机安全和可靠性的重要部件。由于高压管路件可以有效减少系统重量,增加效率,因此,随着民机的发展,民用飞机管路系统对35MPa高压管路件提出了迫切需求。从标准体系、结构形式、工作原理和使用性能等方面对卡套式和挤压式无扩口管路件进行了详细阐述。针对35MPa压力级别管路系统给出了民机型号无扩口管路件的选择推荐,提出了民用飞机35MPa挤压式无扩口管路件的设计加工建议。
球面配流对轴向柱塞泵性能影响的研究
为了对比分析球面配流与传统平面配流对轴向柱塞泵性能的影响,运用曲面造型技术建立基于球面配流的柱塞泵整体流域几何模型。在此基础上,采用动网格模拟缸体柱塞腔的轴向往复运动及旋转运动,利用计算流体动力学技术基于全空化模型对柱塞泵整体流域进行分析,分析了球面配流与平面配流对柱塞泵的压力流量脉动、空化现象等方面的影响。分析结果得出:在柱塞泵空化程度的影响方面二者差异很小,在配流过程中球面配流更加稳定,其压力、流量脉动率均优于平面配流。
用于加载系统的机电作动器滑模变结构控制研究
分析了机电作动器(Electronic—mechanical Actuator,EMA)系统的基本结构组成和工作原理,建立了其数学模型。将基于趋近律的滑模变结构控制策略应用于控制EMA的力伺服控制中,设计了双滑模变结构控制器。在AMESim和MATLAB中建立了EMA机械、电机、控制器的模型并进行联合仿真。最后将此控制策略与PID和前馈的复合控制策略进行对比分析。结果表明,基于趋近律的双滑模变结构控制策略用于控制EMA是可行的,并且可以提高系统的频响和加载精度,使力伺服系统有更好的动态性能。
轴向柱塞泵滑靴的动力学特性仿真分析
滑靴与斜盘、柱塞、回程盘之间的配合是保证柱塞泵正常工作的重要条件,滑靴的磨损失效会影响与之配合零件的正常工作。首先对A4VG125型柱塞泵滑靴进行理论受力分析,应用SimulationX建立柱塞泵的一维液压模型和三维MBS模型,仿真柱塞底部所受液压力。然后与ADAMS和ANSYS建立的柱塞泵动力学模型进行联合,完成柱塞泵的刚柔与液固耦合仿真模型。在仿真工作参数作用下,研究滑靴与斜盘、柱塞、回程盘之间摩擦副的动力学特性。结果表明:当斜盘倾角增大、主轴转速提高时,对滑靴总体的受力/力矩情况影响较大;滑靴与柱塞之间的球铰副受工作参数变化影响较为明显,受力/力矩波动较为严重。
煤矿水压安全阀微造型阀芯润滑性能正交试验分析
以煤矿水压安全阀阀芯为研究对象,通过在阀芯表面设置微造型以改善其润滑特性。采用正交试验方法,选取L16(4 5)标准正交表,设计出16种试验方案,考虑微造型深度、微造型半径、摩擦副间隙、阀芯运动速度和微造型形貌5个因素对微造型阀芯润滑特性的影响。建立微造型阀芯CFD模型,分析阀芯表面压力分布和承载力特性,研究微造型参数对微造型阀芯润滑性能的影响,并确定微造型最优模型。结果表明:阀芯表面微造型能产生动压润滑效果,有助于改善阀芯摩擦磨损问题;由极差分析可知影响微造型阀芯承载力的因素由主到次依次是微造型深度、微造型半径、微造型形貌、摩擦副间隙和阀芯运动速度。由正交试验得出的优选方案比原试验方案的承载力提高22%。
基于AMESim的双活塞组合液压缸系统仿真研究
以速度变换和负载自适应的双活塞组合液压缸为研究对象,根据液压缸的结构特点和工作原理进行了相关方程的推导并建立了数学模型。利用AMESim软件搭建了液压缸系统模型,由仿真得到双活塞组合液压缸运动过程中参数变化的动态曲线并分析得出相关结论。同时,研究了切断阀阀口直径、切断阀阀芯形状和三角槽对液压缸动态性能的影响,为双活塞组合液压缸系统的节能研究及设计应用提供了重要的理论支撑。
新型轴向柱塞式静液压变矩器理论分析
针对液力变矩器在实际应用中存在高效范围窄、效率低且与原动机匹配困难等问题,提出一种新型的非刚性扭矩变换器——新型轴向柱塞式静液压变矩器。重点对柱塞式变矩器的组成、工作原理、结构特点、工作特性进行了分析。结果表明,轴向柱塞式静液压变矩器不仅具有传动稳定,可实现在线调节扭矩,容易匹配等优点,还可实现恒功率输出。为新型轴向柱塞式静液压变矩器的进一步研究奠定基础。












