针对中风患者腕部运动功能障碍及康复训练问题,提出了一种基于共轴球面并联3RRR机构的手腕康复装置。该装置由3个电机驱动,末端执行机构能够实现球面运动,以模拟手腕3自由度复合运动,实现手腕康复训练。为了达到紧凑性设计的目的,采用了三轴共轴球面并联机构和同步带传动的设计方案。在此基础上,建立手腕康复装置运动学数学模型,获得了电机输入角度与末端执行机构输出位姿之间的关系;并确定康复装置的工作空间绕X轴旋转最大角度为32°,绕Y轴旋转最大角度为37°,绕Z轴全周旋转。最后,加工出实验样机进行实验验证。结果表明,该装置运转平稳,工作空间内不存在卡死现象。

由于传统浅层模型对故障的表征能力有限,同时信号特征的提取又过分依靠专家经验,针对这些问题,提出了一种基于深度一维卷积神经网络(D-1DCNN)的轴向柱塞泵故障诊断方法。首先,采集了柱塞泵正常、松靴、滑靴磨损、中心弹簧失效、配流盘磨损5种状态下的振动信号,并将这些信号制作成样本集,加以标签标记,将样本集划分为训练样本与测试样本;然后,将样本输入到D-1DCNN中,进行了训练样本信号的特征提取工作,通过前向传播和反向传播方式得到了D-1DCNN的具体模型;再使用SoftMax分类器对测试样本进行了分类,并对网络模型中的参数进行了调整,得到了柱塞泵故障诊断的准确率值;最后,通过西储大学的轴承故障信号对此进行了仿真对比。研究结果表明:采用该方法对轴向柱塞泵故障进行诊断,其准确率可达到100%;使用D-1DCNN对柱塞泵进行故障诊断时,不需要人工设...

空化现象的产生严重制约了轴向柱塞泵向高速高压方向发展,需要对柱塞泵的空化状态检测与智能故障诊断展开研究,因此,结合深度学习网络与非线性分类器的优点,提出了一种基于CBLRE(CNN+BiLSTM+RELM)模型的柱塞泵空化状态识别方法(检测模型)。首先,对不同空化状态下柱塞泵的一维原始振动信号进行了数据增强,并对其进行了标准化处理;然后,利用卷积神经网络(CNN)自动提取信号的特征,并对其进行了特征降维处理;利用双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络学习特征序列的时间依赖性,利用正则化极限学习机(RELM)的非线性分类器对特征进行了分类,实现了对柱塞泵的空化状态检测与智能故障诊断;最后,为测试CBLRE模型的性能,搭建了实验平台,在此之上将CBLRE模型与其他模型进行了对比,分析了该模型在不同工况下的性能表现。研究结果表明:该模型的结构稳定、训练时间短,且...

在实际工程应用中,有限的故障样本数量及噪声都影响轴向柱塞泵故障诊断的效果,所以,如何提高模型在小样本、噪声条件下轴向柱塞泵故障诊断的性能是一个亟待解决的问题。在样本数量有限、噪声条件下,采用基于深度学习的故障诊断方法会出现过拟合、诊断准确率下降的问题,为此,提出了一种小样本条件下基于原型网络的轴向柱塞泵故障诊断模型(方法)。首先,搭建了轴向柱塞泵故障诊断模型,并等量随机抽取了每个故障的样本以构建多个任务,模型使用一维卷积神经网络作为主干,每个任务中包含当前模型、支持集、查询集;然后,利用模型将样本映射到特征空间,在特征空间中,模型使用支持集的同类样本构建了原型点,并逐个将查询集样本与多个原型点进行了距离度量,实现了轴向柱塞泵不同故障的分类;最后,为了验证基于原型网络的轴向柱塞泵故障诊...

现有旋挖钻机卷扬系统是由阀控液压马达驱动。作业过程中,该系统存在非常大的节流损失;而且工作装置下放过程中,大量重力势能经控制阀节流作用转化为热能耗散掉,造成整机能效较低。为此,提出一种卷扬装置电液混合驱动系统,电动机作为主驱动,控制工作装置运动,降低节流损失;液压泵/马达与蓄能器等组合,构成能量回收单元,回收利用重力势能,辅助电动机驱动卷扬装置。分析了液压卷扬、电动卷扬与电液混合驱动卷扬系统的工作原理和运行特性,建立

最近，美国明尼苏达州立大学研究人员提出一种高速开关转阀，该高速开关转阀具有流量大、频率高、寿命长等优点，但该阀阀芯转速不稳定，尤其当小流量工况时，阀芯转速急剧下降，从而导致其不能正常工作。在其研究基础上提出一种改进方案，该方案主要由阀芯和阀套构成，阀芯旋转运动由步进电机驱动，改变阀套轴向位移调节PWM占空比。为了验证该方案的可行性，在多域仿真软件SimulationX3．5中搭建相应的仿真模型，继而对其压力、流量和效率等性能进行分析，计算结果表明改进后的高速开关转阀转速稳定，流量特性好，效率高。

负载口独立控制技术解决了传统阀控缸系统操纵性和节能性难以同时达到最优的问题，但负载口独立控制系统在恶劣工况下，控制器的抗干扰能力可能成为制约负载口独立控制技术广泛应用的一个关键问题。提出将PWM控制的新型数字流量阀应用于负载口独立控制系统中，介绍了新型数字流量阀结构及负载口独立控制系统原理，提出了对液压缸两腔流量、压力分别进行复合控制的控制策略。通过Simula—tionX软件建立系统仿真模型，对液压缸典型工况进行仿真分析。结果表明：通过对系统进行前馈一反馈复合控制，当载波频率大于40Hz时，基于数字流量阀的负载口独立控制系统能够实现对液压缸速度的平稳控制。

以6t液压挖掘机动臂为研究对象提出祠服电机驱动定量泵的流量匹配控制系统.在 Simu-lation X中搭建祠服电机仿真模型通过与祠服电机响应特性试验结果对比验证祠服电机模型的准确性;建 立液压挖掘机动臂机械结构多体动力学与电液系统的联合仿真模型仿真分析了不同控制方式下动臂的运 行特性和能耗特性.结果表明与负载独立流量分配（ LUDV）系统相比采用祠服电机驱动定量泵流量匹配 控制的动臂能耗降低约13.6%.

针对液压系统中阀芯位移需实时检测的设计要求，设计了一种基于分离元件的液压阀用位移传感器检测电路，并详细分析了正弦发生模块和解调模块的工作原理，然后将该电路与采用集成芯片AD698搭建的检测电路在线性度、滞环、输出电压的阶跃响应、正弦跟随特性以及稳定性方面进行了实验对比。实验表明，使用分离元件搭建的检测电路在动静态性能方面略差于采用集成芯片搭建的检测电路，但电路成本低，温度稳定性良好。

矿井提升机是联系井下与地面的关键设备，其安全运行直接关乎煤矿工人的生命安全。目前主要通过恒减速制动系统改善提升机制动性能，从而提高安全性，为此利用仿真软件SimulationX对矿井提升机的恒减速制动特性进行研究。通过试验数据对恒减速制动系统中的伺服比例阀的仿真模型参数进行辨识，对钢丝绳模型的准确性进行分析，在此基础上建立恒减速制动系统三维联合仿真模型，通过试验数据对仿真模型的准确性进行验证；通过积分分离PID控制算法改善制动初期的性能。研究结果表明该仿真模型是准确的，同时积分分离PID控制算法提高了制动初期的速度控制精度。