设计了一种用于砌块成型机的电液比例控制系统。与现在市场上被广泛使用的开关式的液压系统相比较,该系统通过电路元件对系统运动参数进行控制,提高了系统的可控性;同时由于比例阀的使用,将减轻液压系统在状态切换过程中带来的压力冲击。

为提高油液混合动力系统挖掘机的节能效果,研究了辅助动力系统多控制策略的参数匹配问题。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性,提出稳定发动机工作点+恒排量释放、稳定发动机工作点+恒扭矩释放、稳定主泵工作点+恒排量释放及稳定主泵工作点+恒扭矩释放四种控制策略,并建立了系统主要元件数学模型,仿真对比分析四种控制策略的节能效果,得出稳定发动机工作点+恒排量释放节能效果最优的结论,并依此确定辅助马达参数。仿真结果表明较原系统,参数匹配后的混合动力系统节油率提高了9.8%,工作效率提升了9.72%。

电液比例插装阀可以实现对高压大流量液流的比例控制,广泛应用于锻压机、注塑机等重型机械液压系统的调速回路,其性能直接影响到系统的响应速度和控制精度,电液比例插装阀的测试和调节是确保压机安全可靠运行的必要手段。本文根据压机应用工艺对电液比例插装阀的性能要求,设计了液压测试试验台,对其压力—流量特性和阶跃响应特性进行测试,能够准确的测试该阀的主要性能。

为方便更换磨损的刀具或者在复杂地层中有效地脱困,设计一种基于自适应滑模控制的泥水盾构刀盘伸缩系统。该系统有若干个相同的伸缩缸,建立伸缩缸系统的数学模型。结合滑模控制和自适应鲁棒控制,设计非线性控制器。通过李雅普诺夫理论验证伸缩缸系统的稳定性。利用AMESim和Simulink联合仿真验证所提控制策略的有效性。结果表明:所设计的刀盘伸缩系统位置跟随精度较高,自适应性较好。

为了提高盾构推进系统在复杂地质中进行隧道掘进的精度和稳定性,提出1种基于干扰观测器、同时考虑推进液压系统中的模型不确定性和外部干扰非线性控制算法。建立推进系统的动力学模型,并通过反步设计法的李雅普若夫方程证明控制系统的稳定性。通过MATLAB和AMESim联合仿真以及MATLABSimulink实时系统下的实验验证控制算法的有效性。研究结果表明相比于传统PID控制算法,本文提出的控制算法的控制精度和抗干扰能力均有较大提高。

针对伺服比例阀中存在的多种非线性因素，提出包含滞环、磁饱和、时变参数、摩擦、液动力等特征在内的阀整体模型．基于非线性电路原理，建立比例电磁铁的集中参数模型．在多个不同固定气隙下进行电磁铁的阶跃电压动态测试，获取一系列磁化特性曲线，通过曲线拟合和数据插值等方法建立电感、电磁力增益和耗散电阻等电磁铁关键参数的非线性函数式．根据动力学方程建立阀体机械运动部件的模型，采用直接测量和间接估算相结合的方法确定各项参数值．通过实验获取恒定压差下稳态液动力与阀芯开度的关系曲线，并提供拟合后的数学表达式．为验证伺服比例阀综合模型的准确性，设计开环和闭环2种测试方法．开环时直接给电磁铁施加恒定电压，并采集电流与阀芯位移的阶跃响应曲线；闭环时通过阀芯位置PID控制器，分别测试空载与加载...

针对大型振动台和线性摩擦焊机等设备对液压伺服系统的大流量和高频响要求,以及现有伺服阀随着额定流量增加频响大幅降低的矛盾,提出多个伺服阀并联使用的方案.为克服伺服阀在通径、制造和电气等方面差异所导致的阀并联工作时阀芯过零位出现同步误差、造成流量降低和油路冲击等问题,通过监测伺服阀在不同频率、不同幅值正弦信号下和变幅值的类正弦信号下阀芯的位移,得出阀芯运动的若干非线性特征,并在此基础上采用移相和变幅相结合的同步控制策略,解决了阀芯运动的不同步问题.通过对相对滞后阀的指令信号进行超前移相,消除了大部分的同步误差;缩小相对滞后阀的指令信号幅值同时增大相对超前阀的信号幅值,进一步削减了阀并联运动的同步误差.实验结果表明,该同步控制策略效果良好,两阀阀芯穿越零位的相位差可控制在±2°.

针对标准比例捕装阀无法满足压铸机射料系统对控制精度和动态响应指标要求的问题，从系统的工况参数出发，推导主动式比例插装阀结构参数的设计公式，使比例插装阀的最大阀口开度、阀口体积流量增益、阶跃响应速度与系统的需求相匹配，从而降低先导流量的需求，有利于降低先导阀的成本和提高先导阀的频响．根据该设计方法，对压铸机射料系统中所采用的大流量比例插装阀进行匹配性设计，在满足体积流量增益的前提下，有效地缩短了主阀芯的总行程和控制活塞直径，先导阀规格由10通径降低到6通径．仿真结果表明，采用新设计的比例插装阀，压射系统达到了预期的技术指标．

设计了一种用于砌块成型机的电液比例控制系统。与现在市场上被广泛使用的开关式的液压系统相比较，该系统通过电路元件对系统运动参数进行控制，提高了系统的可控性；同时由于比例阀的使用，将减轻液压系统在状态切换过程中带来的压力冲击。

大流量双主动双电反馈电液比例插装式节流阀具有流量大、频响高等特点。介绍了该阀的研发过程，分析了该阀的设计要求，通过AMESim对该阀进行了建模与仿真分析，在此基础上设计并试制了样机，通过试验验证，该阀的各项性能指标均达到设计要求。