针对液压缸位置控制系统低成本要求,设计了基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统,对其液压系统和控制系统进行了设计,针对控制系统的非线性特性,提出了Bang-Bang控制和PFM控制相结合的控制算法,并运用AMESim和Simulink联合仿真验证了算法的有效性,最后通过实验验证了系统的稳定性。实际运行结果表明,基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统性能稳定,液压缸位置误差小于1 mm。

异步电机的电流是管排锯生产中重要的工艺参数。当锯切钢管时,异步电机受到电磁与机械的相互作用,易发生故障并造成锯切停止。为了保证管排锯稳定生产,在异步电机运行时对电流变化趋势进行预测显得极为重要。以上位机(WinCC)监测的两台主锯异步电机电流数据为基础,利用天牛须搜索(BAS)算法优化BP神经网络中的初始权值与阈值。建立了BAS-BP神经网络模型,并将其应用到异步电机电流预测中。与传统BP神经网络相比,BAS-BP神经网络克服了训练时间长、收敛速度慢的缺点,大大提高了预测准确度。

提出以永磁同步电机为加载电机的电动负载模拟器复合控制策略。首先建立基于永磁同步电机的电动负载模拟器系统模型,然后分析系统刚度和惯量对系统性能的影响。利用结构不变性原理推导出前馈补偿策略,提出将模糊自适应PID控制算法与前馈补偿策略相结合的复合控制算法,最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了控制算法的可行性,提高了系统性能。

针对单柱塞泵系统中配流单向阀参数不合理所导致的吸油不充分、系统响应慢等问题,提出了一种基于线性回归的多参数优化方法。首先,通过AMESim软件进行单柱塞泵系统仿真分析,并利用MATLAB拟合工具箱分别探讨了不同单向阀参数(弹簧预紧力、弹簧刚度和阀芯质量)与进油口流量的关系。然后,在利用主成分分析法消除各参数之间相关性的基础上,以进油口流量为因变量,弹簧预紧力、弹簧刚度和阀芯质量为自变量,各参数的取值范围为约束条件,建立了基于线性回归的单向阀参数优化模型,并采用遗传算法进行优化求解。最后,根据优化前后的单向阀参数,对单柱塞泵系统进行仿真分析和实验验证。仿真结果表明,优化后进油口流量提高了21.3%;实验结果表明,优化后进油口的实际流量提高了16.8%。研究表明,所提出的多参数优化方法是一种有效的方法,可为单柱塞泵...

设计了一种测试用剪叉式升降平台,依据机构简图分析了液压缸铰接点位置参数与液压缸和水平面夹角θ之间的关系。利用ADAMS建立了升降平台的虚拟样机模型,通过仿真确定了铰接位置的关键参数值,求得耳环与剪叉臂夹角β 1(β 2)为60°时液压缸在最低位置的输出力最小。运用AMESim建立液压系统模型并进行仿真分析,得到了液压缸推力随升降平台升降高度变化的曲线,通过与相应的设计数据以及ADAMS仿真数据进行对比,验证了设计的可行性和仿真的正确性。对液压系统中双单向节流阀进行调节,减少了升降平台升降过程中的速度波动,提高了机构运动的稳定性。

依据WE6型三位四通电磁换向阀综合性能测试要求，采用被试件测试与安装单独供油的方式，设计了适用于测试9种中位机能被试件的液压原理图。针对各中位机能被试件的不同情况，规划了中位机能测试、换向性能测试、压力损失测试、内泄漏测试的详细测试流程。在此基础上，通过PLC组成的下位机和WINCC实现的上位机建立了测控系统，完成了电磁换向阀综合性能试验台的设计。经过对9种机能被试件开展的大量试验，验证了试验台设计的合理性。

为验证和优化电液伺服系统设计过程搭建了负载可调的专用电液伺服加载试验台.在结构分析基础上建立了试验台位置闭环和力矩闭环的数学模型通过理论计算和模型简化设计了具有前馈与PID复合控制的控制器.经试验台力闭环和位置闭环试验验证了设计过程的正确性和可行性试验所获得的一些定性结论可为类似应用提供一定参考.

针对类磁栅液压缸集成位移传感器结构特点，为提高液压作动机构的液压缸位移测量精度，对类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理进行研究。首先，对包含直流分量、毛刺干扰、各次谐波分量等多种信号成份的响应信号进行描述；其次，对高通滤波器进行建模和仿真分析，得出了高通滤波器有效滤除直流分量的工作条件；最后，为克服已有脉冲滤除方法的缺点，提出了一种新型脉冲干扰在线滤除方法。实验表明：该方法可有效地提高类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理精度，对提高多种新型液压作动机构的液压缸位移测量精度具有实际的应用价值。

由于类磁栅液压缸位移传感器在定量分析困难及测量精度不高等方面的不足,使其独特的结构优势无法得到充分发挥。在充分分析其结构的基础上,利用电磁场相关理论,采用分子电流假说建立了永磁体数学模型,通过AnsoftMaxwell软件对所求模型进行仿真并验证了所求模型的准确性。详细介绍两种磁敏感元件的工作原理和响应模型,依托对敏感元件响应模型本身及工作过程仿真数据的分析,得到霍尔元件更适合作为传感器的敏感元件及类磁栅液压缸位移传感器的测量精度与永磁体表面形状等几何尺寸密切相关等结论,为该传感器高精度测量提供理论支撑。

针对常见液压缸位移传感器在高集成、小体积环境的应用缺陷,开展了一种高集成液压缸位移传感器信号调理电路的设计研究。为获取高质量的位移检测信号,在分析了位移传感器原始信号特征的基础上,开展了直流隔离、放大、电源转换以及滤波电路等信号调理电路的研究。电路的有效性通过Multisim和Proteus进行仿真及实验验证,仿真及实验结果表明,该信号调理电路可将位移传感器原始信号转变为标准的简谐信号,便于信号的后续采样细分,为提高液压缸位移的检测精度提供了支撑。