为提高阀控单出杆缸电液伺服系统性能,在构建阀控单出杆缸电液伺服系统动态机理模型基础上,提出了一种具有加速度前馈的二阶线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)方法,采用奇异摄动理论分析了闭环系统稳定性,并针对系统响应性能和抗干扰性能与传统PID控制进行仿真和实验对比。结果表明:具有加速度前馈的LADRC对系统中存在的多源不确定扰动具有较强鲁棒性,能有效提高系统动、静态性能,并实现对给定信号的快速、精确轨迹跟踪。

限矩型液力偶合器内部两相介质在多流动域内做着复杂的耦合流动。为掌握限矩型液力偶合器内部流动规律,更好地指导限矩型液力偶合器的设计与优化,以YOX500型限矩型液力偶合器为研究对象,采用Mixture两相流模型及RNG k-ε湍流模型对其在3种典型充液率不同工况下的流场进行瞬态模拟。结果表明:随着转速比的升高,偶合器内部流动逐渐由大环流转变为小环流,压力趋于均匀带状分布;同时对其外特性进行计算,模拟所得结果与试验结果吻合较好,证明了该方法的有效性;但该方法不能直观地体现偶合器转矩的跌落情况,因此具有一定的局限性。

为解决人形机器人导航控制智能化水平较低,自适应程度不高的问题,设计了一种基于北斗导航的人形机器人气动导航主动控制系统。建立了人形机器人运动学数学模型,研发了机器人气动导航控制系统,通过国家2000坐标下导航实验,对模型和系统进行了实验验证。结果表明:建立的运动学数学模型和导航控制算法是合理的,研发的气动导航主动控制系统可满足人形机器人的气动导航主动控制要求,有效提升了人形机器人导航控制的智能化程度。

混凝土布料机的控制现状多为人工牵引及单关节遥控,工人工作条件艰苦,具有安全隐患。为实现混凝土布料机械臂的末端轨迹控制,即全自动布料,提出一种基于姿态枚举算法的机械臂轨迹控制方法。该方法适用于具有多自由度的布料机械臂,首先将目标轨迹离散化为各个离散点,利用运动学逆解模型,通过给定初始布料倾角,并按一定步长对该倾角进行枚举求解,得到各关节角度值,实现轨迹跟踪。针对某13m-3Z型混凝土布料机械臂,建立了多自由度混凝土布料臂架的运动学模型,并采用该方法控制其末端轨迹。通过联合仿真分析,得到臂架末端轨迹曲线图以及布料倾角变化曲线图。结果证明,该方法下布料倾角变化量减少了30.8%,较好的解决了末端软管径向甩动的问题。

液压系统所具备的柔性二次能量转换的优势使液压发电技术成为当前新能源发电领域的热门,但是液压系统的动态特性及脉动特性对整个发电系统的工作性能、工作精度和稳定性等都具有重要影响。以液压发电系统为研究对象,基于AMESim建立了液压系统的动态仿真模型,系统研究了泵转速、系统压力和管道长度对系统压力脉动的影响规律,探讨了双泵并联对压力脉动的抑制效果。仿真结果表明:泵转速和系统压力的升高会导致系统压力脉动的加剧,当泵转速每提高10 r/min,压力脉动率平均增加5.16%以上;当负载压力每增加2.5 MPa,压力脉动率平均增加5.88%以上;液压管道长度的增加在一定程度上对压力脉动起到抑制作用;当采用分布式双泵并联工作时,系统压力脉动较单泵工作时降低了40%以上,对液压系统压力脉动的抑制效果较好。AMESim仿真为综合研究液压系统脉动特...

提出一种多孔型多级降压调节阀,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对调节阀的内部流场、压力场进行数值仿真分析,得到该阀的流量特性曲线,通过与标准流量特性对比,可以优化节流孔的配置;同时,仿真得出阀内流场压力分布,证明其降压元件具有良好的降压效果,针对在高温、高压工况下,阀内件的变形规律进行分析,仿真得到阀内件在热流固耦合条件下的变形值,且得到各物理场对阀内件变形的影响程度;仿真得到在热流固耦合条件下,阀塞和套筒配合面间变形后间隙,精准判定阀的工作可靠性,为设计该类调节阀的内套筒与阀塞尺寸公差提供技术支持。

针对液压调平系统遇到柔性负载的难题,将柔性负载简化为悬臂梁,建立了各液压缸之间相互耦合的分布参数模型。针对该模型提出一种控制器的设计方法,该控制器的设计分为2步,在第1步控制器设计中引入边界控制律,用于抑制调平过程中的振动,并保证负载自由端达到期望的变形;第2步控制器设计中采用后推控制技术,用于跟踪第1步控制器生成的负载压力,保证控制目标能够实现。最后利用数字仿真验证了提出控制方法的有效性。

随着压裂技术水平的提高和油气井的大规模开发,低功率压裂泵已逐步淘汰。大功率、超高压、大排量和智能化已成为国内外压裂车的主要特点。当满足这些条件时,压裂车散热器便不可避免地需要具有高散热效率。基于工程传热学,对液压油散进行几何模型和数学模型的构建,分析了压裂车液压油散的内部结构。利用Fluent对不同的隔板间距和不同翅片厚度和节距的液压油散模型进行了仿真分析,并运用MATLAB对数据进行插值拟合处理,最终提出了一种提高压裂车油散的散热效率结构。

在分析连续混配撬液添泵系统工作特点的基础上,选择负载敏感液压系统作为其液压动力系统。为验证连续混配撬负载敏感液压系统性能,利用AMESim仿真软件搭建连续混配撬液添泵液压系统仿真模型,得到泵出口压力、泵输出流量及功率变化曲线。结果表明:泵输出流量稳定时,泵出口压力与各负载中最大压力的差值为负载敏感阀的设定压力;流量按需分配,在泵最大流量允许范围内,泵输出流量始终随着系统所需流量的变化而变化;负载敏感泵输出功率始终与负载所需功率相匹配,系统具有无溢流损失、节能等优点。

偏导射流液压放大器是偏导射流伺服阀中的核心组件,其性能一定程度上决定了整阀性能,流量增益是偏导射流液压放大器的一项关键特性。通过定性分析及理论推导相结合的方式,得出了偏导射流液压放大器流量增益非线性模型,该非线性与偏导板喷射口宽度及分流劈尖宽度有关。当偏导板位移较小时,流量增益为恒值;当偏导板位移达到喷射口宽度及分流劈尖宽度之和的一半时,偏导射流液压放大器的流量特性达到饱和。最后,通过对实物进行测试验证了模型的正确性。