针对水压试管机设计主要依赖经验设计方法的缺点,利用AMEsim软件建立水压试管机平衡及密封部分的模型,对水压试管机的液压控制方案进行了比较,分析了参数变化对控制性能的影响。

水压试管机被广泛应用于钢管生产领域。针对目前水压试管机液压控制系统普遍采用的压力控制方法的不足,提出采用位置控制的方法,并利用AMESim软件对水压试管机位置控制系统进行仿真,探讨了采用位置控制系统的可行性,对水压试管机的设计具有很好的参考价值。

电液位置伺服系统在起动、换向以及动态过程中，对液压源流量的需求很大，当液压源供油能力相对不足时，产生液压冲击。为解决这一问题，提出利用液压执行器的速度信号抑制冲击的方法。通过检测执行器速度计算出执行器高压腔体积变化所产生的体积流量，当该体积流量大于液压源所能提供的最大实际流量时，冲击过程中出现暂短的压力急降现象，通过调整电液伺服阀输入信号，使执行器实际流量始终小于液压源所能提供的流量，达到抑制冲击的目的。仿真和试验均显示，该方法易于实现，可明显抑制电液伺服系统中因流量不足引起的冲击。

介绍了一种永久磁铁励磁的新型阀用动磁式电机械转换器，通过采用动磁式设计和异形导磁心设计，提高了动态响应速度。基于Ansoft Maxwell 2D软件，对电机械转换器的静态性能和动态性能进行了仿真分析。分析表明，该电机械转换器输出力平稳，线性度高，动态响应迅速，可以满足高响应比例阀的驱动要求。

气囊式蓄能器在缓冲液压冲击方面发挥着重要作用。以炼钢高炉扒渣机大臂液压系统为工程实例阐述液压冲击产生的原因，建立液压冲击峰值压力数学模型，分析总结降解液压冲击的措施。对采用蓄能器缓冲液压冲击的液压回路及蓄能器的工作过程进行理论分析，建立系统仿真模型。对系统进行仿真研究，并重点对蓄能器的预充压力和容积对缓和液压冲击的影响进行研究。将所提出的方法应用于扒渣机大臂液压系统，测量驱动马达两端的压力曲线，用实测结果验证了蓄能器缓和液压冲击的效果。

为了实现电液比例阀的双向比例控制，研制了一种利用专门用于阀用直线电机控制的基于芯片LMD18200的电路来实现双向控制要求，利用模拟电路设计产生PWM信号占空比可调来实现比例控制要求的控制器。研究分析了电机控制芯片电路的控制过程，模拟电路产生的PWM信号的占空比和频率调节原理。理论分析和实物实验表明，所设计的比例控制器性能可靠。利用MATLAB曲线拟合出指令信号差值和PWM信号占空比的关系。通过线性回归验证，能够通过调节PWM信号满足双向比例放大的需求。

为了对行程0～4mm、双向输出力各0～10N的双自由度电磁阀的动态及静态特性进行准确测试建立了相对应的新型电磁阀动静态特性测试平台。利用该平台在对双自由度电磁阀内外推杆同时输入激励时可以准确地测量双自由度电磁阀的内推杆与外推杆的动、静态特性，并通过LabVIEW对数据进行精准大量采集。利用Ansoft仿真软件对电磁阀的静态特性进行仿真，利用测试平台对电磁阀开启与关闭时的静态特性进行测量，对仿真数据与静态实验数据进行比对，并测量电磁阀动态特性。结果证明双自由度电磁阀测试平台工作精确并稳定。

在液压系统中,为实现对液压阀无电信号的延迟控制,提高延时装置在采煤矿井中作业时的防爆能力及其可靠性,提出一种纯液压延时器。它与液压阀组合使用可实现延时控制目的。对所提出液压延时器的组成、工作原理及延时器的延时实现方法进行了详细说明。此外,利用仿真软件AMESim对其建模和仿真研究,并经过改变阻尼孔的直径得到几组不同的延时数据。仿真结果表明:该液压延时器可以实现对液压换向阀延时控制目的,为进一步将延时器产品化及应用提供了理论依据。

针对水压试管机分析设计中主要依赖经验的设计方法,利用AMEsim软件建立了水压试管机平衡及密封模型,研究了关键模块的建模方法.利用此模型可以轻松计算出水压试管机的静动特性.分析了电液伺服阀响应速度对水压试管机的工作影响.仿真结果说明,该方法简单、实用、高效,非常适合复杂液压伺服系统的分析与设计.

电液位置伺服系统起动过程会造成系统压力突降和执行器运动速度大幅波动,产生液压冲击;当系统有多个执行器工作时,系统压力突降会导致其他执行器产生误动作,甚至发生安全事故。针对上述问题,提出两种解决方法。一是将位置控制过程分解为速度和位置两个控制过程,且执行器的最大速度由系统最大流量和液体的压缩性限制。二是利用阀口压差对伺服阀流量进行修正。理论上阐述了两种方法的原理,采用数字仿真和试验进行了验证,结果表明,在不影响系统响应特性的前提下,两种方法可以消除电液位置伺服系统起动过程中的系统压力突降和产生的冲击。