为了在综采工作面设备的监测与控制中更好地运用综采工作面设备集控系统,进一步提高综采工作面各设备的协同控制水平,对该系统的结构、监测与控制功能,以及其协同控制方式与软件架构进行分析研究。

容积和预充气压力是充气式蓄能器的关键参数,对其动态性能(工作状态下,其压力与流量的输出性能)有较大影响。以某型飞机舵面应急型充气式蓄能器计算选型为例,基于Hypneu仿真软件中的液压元件库,结合该型飞机液压系统的主要设计参数以及应急型蓄能器的工作原理,建立蓄能器作动仿真模型;在Hypneu中设置测试点记录仿真曲线,通过仿真曲线分析充气式蓄能器的关键参数对其动态性能的影响;结合理论计算与仿真分析,提出一套蓄能器参数选型方法,并对该选型方法进行试验验证。结果表明:蓄能器的预充气压力越大,初始蓄能器输出的有效容积越小,减少预充气压力增加有效容积的同时会降低蓄能器的输出压力,试验结果与仿真结果接近,使用该方法选型的蓄能器能够满足作动要求。

针对挂架投放机构的稳定作动需要,提出电静压作动系统方案,设计端部闭式缓冲结构结合节流阀的复合阻尼调节方案,建立复合阻尼系统的数学模型,仿真分析投放机构投放物体过程中,复合阻尼结构参数对作动器位移、速度、阻尼力的影响。结果表明:作动器到位缓冲能力与电磁阀及节流阀的节流孔大小成正比,缓冲结构的环形缝隙的偏心程度及闭式容腔的体积对作动器的阻尼性能影响较大,环形缝隙主要影响阻尼力二次峰值,闭式容腔的体积主要影响阻尼力的过程累积能量转化量。

针对航天大推力液体发动机推力矢量控制的需求,提出了引流发动机高压煤油的泵控式伺服机构方案,高压煤油驱动液动机恒速转动,由小功率机电伺服机构控制变量泵的调节机构,实现变量泵输出流量大小和方向控制,完成泵控式伺服机构精确位置输出。研制了高集成一体化泵控式伺服机构样机,建立了系统数学模型,进行了仿真分析和试验测试,-3 dB幅频带宽可达53.5 rad/s,-45°相频带宽可达28.5 rad/s。表明,泵控式伺服机构具有良好的频率特性,满足发动机推力矢量

针对单球自平衡移动机器人的非线性、高度耦合性和不稳定特性,提出了一种基于LQR的控制器。首先将其三维复杂动力学模型简化为三个独立平面的二维动力学模型,并建立拉格朗日平面动力学方程;其次根据平面动力学方程设计LQR控制器并在Simulink中建立控制系统仿真模型;最后对控制系统模型进行直线轨迹和圆弧轨迹跟踪仿真。仿真结果表明该控制器对线性轨迹和非线性轨迹都有很好的跟踪效果。

高压化轴向柱塞泵的配流盘多以非对称、具有较大死区的结构来取代对称式结构以提高增压能力。针对某航天舵机用柱塞泵对柱塞腔压力周期变化规律进行研究,进而对非对称式配流结构斜盘力矩进行了理论分析并建立了其数学模型。最后基于AMESim平台搭建了传统对称式和非对称式斜盘力矩仿真模型并在典型工况下进行了对比分析。与对称式斜盘力矩特性不同,液压力矩在非对称式斜盘力矩中不可忽略,其大小主要受系统压力的影响而与斜盘倾角无关。

针对火箭发动机尾喷管结构特性分析提出了一种伺服机构负载模拟器并建立了数学模型.实验结果表明伺服机构在负载模拟器上的动态特性与实际负载情况下具有一致性所设计的伺服机构负载模拟器原理可行.仿真结果表明建立的数学模型与实验结果吻合较好.该负载模拟器的设计和分析为同类型的机构设计提供了参考.

针对液压泵故障诊断特性参数多、故障诊断模糊性强的特点，提出应用阶比分析方法消除与振动信号无关的噪声干扰，然后利用粗糙集理论对故障诊断决策表进行约简，获得最优决策系统，最后在最优决策系统的基础上，形成液压泵故障诊断规则，有效提高了液压泵故障诊断的精度和效率。