为测试液压足式机器人关节驱动系统的控制性能,实现对外负载力的精确模拟并研究高性能控制策略,设计液压足式机器人关节驱动系统实验台。介绍了关节驱动系统实验台的工作原理、机械结构、液压系统及测控系统;在MATLAB/Simulink平台中建立了关节驱动系统实验台仿真模型,通过仿真分析,验证了实验台的负载模拟能力及控制性能。研究结果表明,实验台能够实现负载力加载并实现精确控制,为后续液压足式机器人关节驱动系统的研究提供平台。

电液伺服作动系统是飞控系统的关键子系统,在实际工作中,存在作动系统与飞机舵面结构谐振的问题。为了研究飞机电液伺服作动系统稳定性的问题,建立了完整准确的伺服系统数学模型。在不降低系统性能的前提下,提出利用高通滤波即动压反馈的控制算法来提高伺服系统稳定性的方法。对动压反馈的补偿作用和原理进行介绍,对加入动压反馈后的系统进行数学建模,并对系统阶跃特性和频率特性进行仿真验证,结果证明动压反馈的引入没有降低系统性能,且在综合谐振处提高了系统阻尼,较好地解决了谐振问题,起到了增稳效果。电液伺服作动系统动压反馈技术的初步研究,对后续型号设计有较大应用价值。

四旋翼飞行器机械原理简单,主要由四个螺旋桨和十字架结构机身组成,是典型的强耦合,非线性欠驱动的六自由度系统。四旋翼飞行器利用四个螺旋桨的转速变化,来控制机身的姿态变化。例如绕Y轴的俯仰和沿Y轴的左右移动;绕X轴的横滚和沿X轴的前进与后退;绕Z轴的偏航和沿Z轴的上升与下降。四旋翼飞行器的姿态控制是控制系统的核心部分,是热门研究课题。文章的主要内容如下1.首先对四旋翼飞行器进行了受力分析,通过导航坐标系与机体坐标系之间的变换及Newton-Euler方程对四旋翼飞行器建立运动学模型、动力学模型;2.根据建立的四旋翼飞行器的模型设计研究了基于抗饱和的串联PID控制算法,基于matlab/Simulink中提供的模块对四旋翼飞行器进行模拟仿真实验;3.基于饱和的串联PID控制算法进行仿真实验,结果表明基于抗饱和的串联PID控制算法有良好的动态特...

从基本物理规律出发，建立了一类定压除氧设备的通用仿真数学模型。并以模型为基础，结合船用蒸汽动力装置除氧设备自身特点，对某型船用蒸汽动力装置定压除氧设备的稳态及动态工作特性进行了仿真分析，同时分析了变工况和除氧器故障对除氧效果的影响。通过将仿真结果和实测值的对比，证明模型具有较好的精确性、实时性和工程实用性，能够满足船用蒸汽动力装置训练模拟器开发的要求。

针对目前旋转式电液伺服机床加工灵活性差、效率低、以及精度问题低下等问题,该文设计了一种基于六自由度结构的并联式电液伺服机床,且针对并联式机床加工精度问题设计了基于滑模控制器(SMC)的高精度位置控制算法。首先,对电液并联式机床结构进行介绍并进行了运动学建模与分析;其次,在运动学数学建模的基础上,设计了基于滑模控制的电液机床高精度控制器,并对其稳定性进行证明;最后,我们对实验平台进行搭建,分别以给定幅值分别为10 cm的阶跃信号和方波信号与传统PID算法进行对比试验,实验结果表明该文设计的机床及滑模控制算法在实际工程中具有良好的实用性和算法的有效性。

体外模拟循环系统是心室辅助装置研发的重要测试平台。为了实现体外模拟循环系统中气动模拟左心室压力的控制,从密封容器腔气体压力和温度微分方程以及电比例阀节流口流量公式出发,建立了气动模拟左心室装置完整的数学模型,设计了基于双闭环反馈的模拟左心室压力控制器。控制器和模拟左心室模型在MATLAB/Simulink软件中进行了联合数值模拟。数值模拟的结果表明,模拟左心室压力控制误差小,验证了气动模拟左心室装置及其压力控制方法的可行性。

在应用减振技术的大型液压装备中常常需要实现弹性元件内压力对执行器内压力的跟踪,以保证弹性元件与执行器接通时系统的平稳.为了简易、安全并可靠的实现这一功能,设计了一种压力跟踪阀,建立相应的数学模型及AMESim仿真模型.对阀的反馈环节进行分析并考察阀芯作用面积、阀口开度和阻尼器阻尼对阀动、静态特性的影响.当阀芯直径为16mm、阻尼孔直径为1mm且为零开口阀时,压力跟踪阀具有较好的动、静态特性.搭建相关试验台进行试验验证,结果表明：压力跟踪阀可以较好地实现压力跟踪功能,压力跟踪误差可控制在0.1MPa左右且压力跟踪稳定.应用了压力跟踪阀的系统可以有效的实现弹性元件与执行器之间的平稳切换.

针对国内捣固装置技术长期依赖引进,缺乏自主知识产权,通过对比分析Plasser,Matisa,Harsco 3家公司捣固装置的激振原理和结构特点,提出一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置,以克服捣镐振动产生的夹持液压缸的摆动问题,并设计一种新型转阀来提高液压激振系统的频率和流量.通过建立捣固装置的数学模型,采用Matlab/Simulink软件进行研究.分析结果表明,当阀芯旋转频率为10 Hz,阀口轴向面积导通宽度为10 mm,阀芯沟槽的最大周向导通宽度为8 mm时,激振液压缸最大位移为4.2 mm,从而实现捣镐振幅为8.82 mm,激振频率为40 Hz的振动.阀口面积和激振液压缸位移的大小由阀口轴向面积导通宽度决定.当激振频率越大,激振液压缸位移和运动周期越小.

针对一些特殊工程机械推土作业过程中只能使用单挡(最低挡)工作的问题,对液力传动工程机械单挡推土作业过程进行了动态仿真与分析.在对液力传动系统和工程机械推土作业过程分析的基础上,建立了动力传动系统各子系统数学模型,并在Matlab/Simulink下建立了液力传动工程机械推土作业过程动态系统仿真模型.然后,在不同油门开度下对液力传动工程机械单挡推土作业过程进行了仿真.其仿真结果表明采用液力传动能够提高工程机械的动力适应性能和工作平顺性;同时,通过有效地控制发动机油门开度或推土阻力可以使液力变矩器维持在高效工作区内工作.

针对马达叶片的伸缩、泄漏及摩擦等问题,从理论上分析了叶片安装倾斜角的方位,并运用数学建模来确定了具体的角度值.