矫直机液压压下系统采用了非对称阀控非对称缸的方法,通过建立阀控缸系统的数学模型和构建液压控制系统的传递函数对非对称阀控非对称缸的性能进行分析,并用HYVOS软件对系统进行仿真,证明了非对称阀控非对称缸在矫直机液压压下系统中的控制比较灵敏,使整个系统的响应速度和控制精度都得到了提高,最后通过实验数据验证了本文理论和仿真分析的准确性。

基于AMEsim分别建立了全液压矫直机电液位置伺服控制模型和电液力伺服控制模型,并分别对其进行了动态仿真研究,通过调整合适的PID参数,得到了位置阶跃响应曲线和力阶跃响应曲线,明确了二者控制的优缺点。并且进一步提出了全液压矫直机的双环限幅转换策略,通过限幅器的作用,当一个环处于工作状态的时候另一个环始终处于饱和状态,最终实现双环的平稳转换。通过仿真分析,该转换策略不管是位置闭环向力闭环转换还是力闭环向位置闭环转换都可以实现平稳转换。最后在实验室两缸同步实验台上用主从同步方式验证该转换策略的可行性和有效性,该转换策略对现实的生产具有重要的指导意义。

以螺纹插装溢流阀为研究对象,理论分析基于AMESim仿真软件对螺纹插装溢流阀的动态特性、元件的关键参数,建立仿真模型并对常见故障进行仿真分析。仿真结果表明螺纹溢流阀的响应特性能满足实际需要,可对溢流阀开展故障诊断、故障维修及预测研究工作提供重要的参考价值和指导。

全液压滚切剪是冶金生产线上的重要设备,重载伺服缸是其核心元件,通常需卧式铰接安装输出曲线力。但由于自身重量的影响会导致密封圈摩损、泄漏以至于输出力不足等现象。针对该问题提出了重载卧式伺服液压缸端底连接一个支撑小缸的新型结构,并设计了压力-位置双闭环独立PID控制系统。将内模控制引入到PID控制器设计中,提出IMC-PID控制器,建立滤波器参数与PID控制器参数之间的关系,解决了由于双闭环独立PID整定参数多且复杂的问题。运用Simulink仿真平台,进行IMC-PID与PID仿真对比,其结果表明,IMC-PID能够稳定精准地跟踪给定信号,快速达到目标值,且抗干扰能力强。采用该方法能够有效地改善系统的动态特性,提高系统的鲁棒性,其控制品质优于常规PID,为实际工程提供了重要的理论依据。

矫直机工作过程中,由于板型缺陷不同,矫直时所需的矫直力不同。在对矫直机液压系统进行模拟仿真时,为更好的对这一变载荷情况进行仿真,本文建立一种AMEsim/Simulik联合仿真模型,加入了二级控制中系统参数的在线调整。采用参考模型的模糊自适应PID控制策略对参数进行在线调整建立联合仿真模型。通过对比Simulink,AMEsim和AMEsim/Simulik联合仿真三种仿真方法,结合现场采集数据,得出采用联合仿真时结果误差最小。其仿真结果更贴近实际情况,能够为理论研究提供最真实的数据资料。

针对目前钢厂对高强度中厚板的特殊工艺要求,基于电液力控制系统易于改变控制力大小和易于实现压力保护等优点,提出采用非对称阀控制非对称缸加压力传感器的压力闭环控制方案。在单缸闭环的非线性模型基础上建立四缸同步闭环仿真模型。针对影响同步误差主要因素给出四缸最大负载压差曲线和同步误差精度。

通过对伺服直驱泵控缸电液伺服系统工作原理的分析，推导出压力闭环控制系统的数学模型，并在AMESim中搭建出压力闭环控制回路的仿真模型。通过仿真对比分析了泵控缸压力开环闭环的特性，并对影响压力闭环PID控制特性的重要参数（液压缸的泄漏系数、电机转矩灵敏度系数、PID参数）进行仿真分析。研究结果表明通过合理的选择，控制参数可以显著提高伺服直驱泵控缸压力闭环控制系统的动态特性。

基于主从控制理论提出一种新的阀控缸电液系统位置和压力主从控制方法。建立阀控缸系统位置传递函数后，将液压缸两腔的压力动态变化信号应用位置．压力转换公式转换为位置信号，再将转换的位置信号叠加到电液伺服系统的主位置闭环内，以实现阀控缸系统位置和压力的主从控制。通过在MAT—LAB／Simulink中搭建的仿真模型，仿真分析该方法的控制效果，结果表明该控制方法正确可行。通过分析现场样机矫直钢板时液压缸的位置和压力信号，证明电液伺服系统位置．压力主从控制方法可以实现位置、压力不同变量的在线主从控制，提高了系统的响应速度和控制精度，为其他电液伺服系统的设计研究提供理论基础。

静压支承能够实现金属间无需直接接触,以达到纯液体摩擦,大大减小两者之间的摩擦力。伺服液压缸导向套可采用静压支承来减小摩擦,提高液压缸使用寿命。但在特殊工况下,液压缸往往还受到径向偏载力,针对新型非对称静压支承结构进行了油膜性能研究。利用Fluent软件分别对传统四垫静压支承和新型非对称静压支承结构进行流场仿真,对比在不同进口压力、不同活塞杆速度、不同偏心量下的压力云图分布及其摩擦力变化。通过分析压力云图,比较两种不同静压支承结构的承载性能。仿真结果表明:新型非对称静压支承结构的摩擦力小,当活塞杆受到径向偏载时能够自适应达到平衡。

液压冲击会直接影响液压系统的稳定和控制精度，从而影响液压滚切剪剪切钢板的质量，因此有必要对液压滚切剪液压系统中的压力冲击进行研究。通过理论分析得到缩短液压泵与液压阀之间的管道长度可以减小液压冲击的结论，并通过AMESim仿真软件对不同长度液压管道内的液压冲击进行了仿真，验证了此结论的正确性。