压力-流量复合控制电液系统动力源的建模与仿真

针对电液伺服系统高能耗问题,设计一种压力-流量负载敏感复合控制动力源,利用Matlab仿真软件建立系统模型,依据实际工业设备工作时对负载压力和负载流量的控制要求,对系统动力源输出压力和流量进行仿真,验证压力-流量负载敏感复合控制动力源节能的可行性。这种动力源已应用在负载压力和负载流量变化大的钢管折弯压力机上。     

基于液压泵伺服驱动的扩径机节能技术研究

介绍一种扩径机新型的液压泵伺服驱动及控制技术,该技术采用伺服电机驱动定量泵作为动力源,通过控制单元改变伺服电机的转速和转矩来实现流量压力的复合控制。这种动力源不仅可以简化扩径机复杂的液压系统,而且还具有节能降噪的作用,是未来液压动力源发展的一种趋势。     

基于模糊RBF的液压压裂泵同步研究

针对液压压裂泵的液压缸工作中的不同步导致整个系统流量和压力脉动大、输出效率低、液压元件使用寿命短的问题,以阀控缸为研究对象搭建其数学模型,提出利用模糊RBF神经网络+交叉耦合的控制策略对液压缸的同步动作进行控制。在传统模糊控制的基础上,将模糊控制与RBF神经网络控制融合在一起,根据系统数学模型,设计了跟踪控制器和同步控制器,实现对阀控缸系统的精准控制与同步反馈。仿真结果表明：与传统PID和模糊PID系统相比,模糊RBF神经网络+交叉耦合同步控制策略同步精度高,响应速度快,有较好的鲁棒性和稳定性。     

张紧器液压与驱动系统节能分析

铺管船用张紧器属于海上作业设备,要求其在工作过程中尽量减少能耗。对张紧器液压夹紧和电机驱动系统进行节能设计;在液压系统中动力源是液压系统的主要能耗因素,通过分析采用A7V.80.EL型高效、节能、大功率的复合变量泵来匹配液压系统达到节能的目的;在交流伺服电机驱动系统中,根据大功率电机的特点采用变频器对电机进行启停控制,减小启动电流实现节能,同时在电机的运行过程中,通过对功率因数进行模糊控制达到节能目的,并通过试验证明系统节能效果。     

压力流量复合型液压动力源转速转矩测试系统开发与应用

变转速液压驱动系统是一种新型的压力流量复合型动力源。这种动力源不仅可简化复杂的液压系统,而且还具有节能降噪的作用。介绍了用两个伺服电机对拖来模拟液压泵载荷和基于LabVIEW编写的转速转矩测试程序。通过测试程序和模拟的液压泵载荷可方便地检测变转速液压驱动系统控制性能。     

大型起竖装备液压系统设计与压力切换控制

针对大型起竖装备举升液压系统能量损失严重的问题,建立系统的负载模型,分析无外界扰动下的负载特点。将负载等效为折线式负载,在起竖初始和终了阶段均设定为恒定负载,在中间阶段设定为线性负载,实现驱动系统压力与负载力相匹配,同时保证系统压力有余量。设计与折线负载特性相匹配的液压驱动系统及压力切换控制策略,并通过压力切换控制实现了起竖过程能耗的降低。通过仿真对液压系统特性进行分析,结果表明:该系统运行可靠稳定,能耗降低56%,为大型起竖液压驱动系统设计与控制提供了一种有效的方法。     

基于自适应遗传算法的电液伺服系统控制

针对提高冲压发动机可调尾喷管用电液伺服系统控制性能问题,通过定义负载流量与负载压力,利用小偏量法建立系统线性模型,并设计基于自适应改进遗传算法的控制器,从而提升系统控制性能。分别对经典PID控制中比例、积分、微分3个参数及智能模糊控制中隶属函数、控制规则的58个参数进行全局寻优,前者采用二进制编码,后者采用十进制编码,克服设计者在进行无优化算法控制器设计时的经验主观性及控制系统性能未达最优的缺点。利用MATLAB进行数字离散系统编程仿真,结果表明:较优化前,遗传算法优化后的PID控制调节时间与超调更小,优化后的模糊控制响应时间更短且无超调,且后者响应时间和超调皆小于前者,即非线性智能模糊控制较线性PID控制更具优化潜力。     

发动机-液压系统极限载荷控制流量调节特性

发动机-液压系统极限载荷控制是一种根据负载变化自动调节变量泵液压系统的智能电液控制技术。介绍极限载荷控制原理与策略,分析极限载荷控制中传统负载敏感和LUDV负载敏感系统流量调节原理与特性。以起重机卷扬系统为研究对象,试验验证了传统负载敏感系统极限载荷控制流量调节特性,为优化发动机-液压系统极限载荷控制策略提供参考。     

基于全局能量优化的液压机械臂节能控制策略

液压机械臂由于采用液压系统作为驱动装置，在实现闭环运动控制过程中存在能效较低的缺点。针对此问题，提出一种基于全局能量优化的液压机械臂节能控制策略。分析液压机械臂各关节与驱动液压缸之间的运动转换，并推导了关节运动与液压缸两腔压力之间的非线性映射关系。在此基础上，构建液压机械臂能量消耗目标函数，与运动时间构成多目标优化问题，并利用改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法求解该问题的最优解。通过对比仿真结果可以发现：所提出的基于全局能量优化的节能控制策略与传统的定供油压力控制策略相比，节约了46.73%的能量，与传统基于时间-能量的优化节能策略相比节约了8.62%的能量，从而验证了所提策略的有效性。     

两种变转速电机驱动恒压泵动态及能效特性研究

为了提高电液动力源响应速度、降低能耗,设计变转速驱动恒压泵组成新型的电液动力源。针对不同工况分别采用变频器驱动三相交流电机和伺服电机两种方式驱动恒压泵,通过对构建的电液动力源原理、动态响应理论分析及试验验证,表明变频器驱动交流电机动态响应差,伺服电机驱动动态响应时间不超过0.1 s。进一步对两种变转速驱动进行能耗分析,试验结果表明两种电液动力源能效随着负载压力和转速的升高而增大,当负载压力达到20 MPa、转速提升到1 500 r/min,变频异步电机驱动的液压系统能效为0.74,伺服电机驱动的液压系统能效为0.8。     

一种新型无级可调高速伺服液压机液压系统

介绍了一种新型无级可调高速伺服液压机液压系统,其主要特征为直接采用伺服电机驱动定量齿轮泵作为液压机动力源,通过控制单元改变伺服电机转速得到不同液压系统流量和工作压力,从而实现液压机运动件的高速、高精密控制。完成了样机试制,各项参数均达到设计值,实现了液压机在高速、高效、高精度、节能环保等多方面突破。随着控制技术的不断发展,该项技术必将推动液压机制造技术的变革。     

大型装备电液系统鲁棒控制策略与实验验证

针对大型装备液压系统的非线性、不确定性和现有非线性控制策略很难应用于大型液压装备控制的问题,通过权衡控制策略的复杂性和模型的精确性,将电液系统模型中的不确定参数分解成精确项和不确定项的组合,利用反馈线性化策略控制精确项,利用改进的滑模变结构控制策略补偿参数的不确定项,提出了适用于工业控制器PLC的鲁棒控制策略。并对负载质量变化、系统压力波动、负载力变化、体积模量变化的鲁棒性进行了实验研究。研究结果表明,改进鲁棒控制策略的鲁棒性较好、控制精度高。     

基于负载敏感技术的液压助力转向系统研究

针对传统液压助力转向系统的压力和流量损失问题,设计了基于负载敏感技术的液压助力转向系统。基于仿真软件AMESim对负载敏感泵和液压助力转向系统进行了建模。仿真结果表明:当在直线行驶工况下,该系统以低压、小流量的待机状态输出;当有转向需求时,系统能根据转阀开启阀度,快速调节泵出口的压力和流量,并且能够满足助力需求。基于负载敏感技术的液压助力转向系统在车辆行驶过程中能减小能量消耗,达到节能的目的。     

基于负载敏感技术的新型注入头液压驱动系统设计

针对某特殊应用场合的轻型小功率注入头,设计一套基于负载敏感技术的定量泵开式液压驱动系统。通过标定负载敏感阀的自身压力,对注入头最大提升力、最大下注力进行限定;利用先导压力控制阀对负载敏感阀的远程压力调节,实现注入头所需提升力、下注力的实时远程控制;通过远程比例手控阀对负载敏感阀阀芯的控制,实现注入头提升速度及下注速度的比例调节。将负载敏感技术应用于注入头液压驱动系统,解决了传统注入头液压驱动系统能耗高、维护困难、成本高等难题,为轻型小功率注入头的液压驱动系统设计提供了一种新思路。     

液压试验台油温的模糊控制

针对高压液压试验台油温控制系统具有大时滞、非线性和时变等特点,传统的PID控制器不能精确快速控制,提出采用模糊控制实现对液压系统油箱温度的控制,建立温度数学模型和模糊控制规则,并与传统PID控制进行仿真对比.仿真结果表明模糊控制具有很好的鲁棒性和稳定性.     

基于积分滑模的压机液压缓冲垫负载力控制

针对压机液压缓冲垫负载力控制问题,提出一种基于积分滑模的鲁棒控制策略。该方法利用滑模控制鲁棒性强的优点,实现了缓冲液压垫负载力的精确跟踪控制,并且对系统中的参数不确定性和外部干扰具有较好的抑制作用。理论分析与仿真结果对比验证了该控制算法的有效性。     

直接驱动液压系统建压过程仿真研究

本文在分析直接驱动液压机的液压动力源系统工作过程的基础上，对液压机在不同负载作用下的压力建立过程进行了计算机动态仿真。仿真结果表明，对直接驱动的大流量、高压液压机而言，压力建立过程是直接影响压机锻造次数的关键因素之一，是高速液压机液压系统设计应考虑的问题之一。     

液压抽油机系统节能研究

液压能量回收系统是一种新型的节能液压系统,它能够回收惯性负载的制动动能和重力势能。根据液压节能抽油机系统对负载势能回收原理,其采用液压马达、液压泵和蓄能器结合实现负载的重力势能回收与利用,并对该系统节能效果进行研究。利用EM20仪器进行实验研究,不但随时读取当下系统的流量、压力和温度,而且可以读取峰值压力。结果表明:该系统具有显著的节能效果。     

凿岩机冲击压力先导控制油路性能研究

凿岩机液压控制系统需根据推进和回转负载情况自动调整冲击回路的压力参数,以实现凿岩机多个运动部件间的压力流量精确匹配,从而实现高效凿岩和防空打功能。根据凿岩机冲击压力控制原理,结合实验数据建立了系统的非线性数学模型,利用方框图方法分析了先导控制回路的动态特性,找到了先导压力控制系统中结构参数、介质流动特性参数对系统工作性能的影响规律,为凿岩台车类产品开发提供参考。     

具有压差-位移检测装置的多路阀特性研究

相较负载敏感系统，采用泵阀协同压力流量复合控制系统时流量控制更加精准，系统压损更小。但采用压力传感器检测阀口前后压差、实时调节阀口开度来实现流量精准调节，当阀口压力高频波动时会引起阀芯振荡，从而导致压力冲击和流量不稳定。针对这种情况，提出一种提高系统阻尼比的压差-位移检测装置，实现在压力高频波动时抑制阀芯振荡以提高系统稳定性。利用AMESim软件建立电子压力补偿的控制系统模型并验证；建立具有该装置的控制系统仿真模型，通过仿真研究该装置对系统特性的影响。结果表明：该装置中的弹簧刚度、黏性阻尼系数、活塞质量对系统特性的影响依次减小；当负载频率小于50 Hz时，不采用压差-位移检测装置可以保证流量的稳定以及准确；当负载频率为50～80 Hz时，采用压差-位移检测装置的输出流量的波动减小了15%～30%;主阀芯的振荡减小了约85%。