土压平衡盾构推进电液控制系统仿真及试验研究

介绍了采用压力流量复合控制的土压平衡盾构模拟推进电液控制系统的工作原理,以土体线性粘弹性模型作为负载建立了比例溢流阀、比例调速阀和液压缸的数学模型,分别导出了比例溢流阀控制推进系统压力和比例调速阀控制推进系统速度的传递函数。采用常规PID控制对压力和速度控制系统的阶跃特性和稳定性进行仿真分析,验证其可行性。通过对盾构模拟推进试验结果分析可以看出该液压系统在模拟盾构推进试验中达到了预期的控制效果,为实际盾构推进液压系统的设计提供一定的参考依据。     

基于AMESim盾构推进液压系统控制分析

推进系统是盾构机的关键系统之一。阐述了盾构机常用的比例减压阀和比例调速阀两种控制方式的推进液压系统。在负载变化时,推进油缸能否保持稳定的推进速度,是保证开挖面稳定、防止开挖面破坏的关键。采用AMESim仿真软件,对比例减压阀和比例调速阀两种控制方式的推进液压系统分别建模和仿真。仿真结果显示:比例调速阀控制较比例减压阀控制的推进速度刚度大,更稳定。达到了指导盾构机推进液压系统设计的目的。     

盾构掘进机推进速度控制性能分析

在分析基于压力和速度复合控制原理的盾构掘进机推进液压系统基础上,以推进系统分区控制中的单组推进液压缸为控制对象,建立了速度控制的数学模型,并进行了相应的动态特性分析,进一步分析了液压油液体积弹性模量、系统总泄漏以及土质特性等内部和外部不确定因素对控制性能的影响。在模拟实验台上完成了模拟地面10m以下不同地质状况中的掘进实验。结果表明,采用比例调速阀和比例溢流阀分别构成推进速度和压力闭环控制的盾构掘进机推进系统能够消除推进遇到的各种不确定因素的影响,较好地完成不同地质条件下的掘进控制任务。     

盾构掘进机推进系统非线性PID控制仿真分析

给出了采用压力流量复合控制的盾构掘进机推进液压系统工作模型,对其中的比例调速阀和比例溢流阀在AMESim环境下进行了模型构建,并完成了阀基本参数的优化设计.采用一种简化的动态土体粘弹性模型模拟盾构实际推进过程中的复杂负载工况.引入一种采用偏差修正参数的非线性PID控制器并在Matlab/Simulink环境下建模.为充分发挥各软件的优势,通过AMESim与Simulink接口界面,实现了液压控制系统的联合仿真.仿真结果表明,与常规PID控制相比,非线性PID对盾构推进液压系统的控制效果更佳.     

液压调速系统速度平稳性的模糊控制

本文在分析常见的调速阀节流调速系统速度平稳性的基础上，得出该系统中溢流阀对突变外负载的影响加剧了系统的速度波动，提出一种能改善系统动态速度平稳性的模糊控制液压比例溢流阀调速系统。仿真结果表明：模糊控制比例溢流阀调速系统能有效地提高系统的速度平稳性。     

导阀结构对先导式比例溢流阀稳定性的影响

比例溢流阀的压力控制稳定性对液压系统加载和限压至关重要。以某比例溢流阀为研究对象,建立溢流阀数学仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性。分析主阀弹簧腔容积及先导腔阻尼孔直径参数变化对主阀压力控制稳定性的影响,为溢流阀的设计及使用提供指导。     

比例溢流阀在液压系统中模拟加载实验研究

为了在液压系统上实现模拟加载,设计了以比例溢流阀为加载元件的加载实验,实现了系统压力闭环PID控制。将压力传感器的测量值和设定压力值比较,用两者差值作为控制信号调整比例溢流阀阀口面积,从而实时校正、调整实际压力使之达到设定值。实验表明:压力加载闭环控制系统抗流量扰动能力强;对于流量阶跃、斜坡干扰信号,该闭环控制系统能够消除压力设定值与实际值之间的误差;对于流量正弦干扰信号,该闭环控制系统能使实际压力值在设定值上下小幅波动。     

盾构模拟试验平台液压推进系统设计

针对盾构模拟试验平台的功能要求设计了液压推进系统，对液压推进系统主要参数进行了设计计算，详细分析了液压推进系统的工作原理及其控制策略，并对推进系统进行了初步仿真分析。结果表明：设计的液压推进系统是可靠的，采用比例力和位置复合控制策略能够较好地实现对推进力和位移的控制。     

基于Pro/E的电液比例测控系统中主调压装置集成阀块的实体设计

根据电液比例测控系统中主调压装置的工作原理,利用三维实体软件Pro/E对主调压装置的安全集成阀块、比例调压集成阀块安装件以及被安装件电磁溢流阀、比例溢流阀、压力传感器、流量计及传感器等进行了实体设计,完成了系统结构布局以及被安装元件的实体装配与分解.     

5000吨全自动AT轨跟端成形热模锻生产线研制

油压机在实现拉伸工艺时需要液压垫参与动作,液压垫力的设定一般采用比例溢流阀进行控制,便于设置和存储模具参数。目前油压机制造厂商多采用开环控制的比例溢流阀,开环控制的比例溢流阀存在压力波动等不利因素,影响产品质量。随着对产品加工质量要求大幅提升,闭环控制的溢流阀也逐步被尝试应用于油压机的液压垫力的控制。本文重点阐述闭环比例溢流阀在油压机液压垫力设置、控制和调节的应用。结合自主研发的功能块控制技术,可通过触摸屏画面直接设置所需的液压垫压力值,且此设置压力值与加工过程中检测出来的压力值偏差控制在±0.2MPa,提高了液压垫力稳定性,并通过防反弹措施的应用,提高了加工零件的成形质量。     

基于变频调速的全液压矫直机双独立闭环研究

为了实现全液压矫直机的多参数调节与控制,提高液压系统的工作效率和控制精度,提出了一种基于变频调速的独立位置闭环和压力闭环的控制方法。用变频电机取代普通三相异步电动机驱动定量泵实现对液压系统流量的在线实时无级改变,用比例溢流阀取代电磁溢流阀实现全液压矫直机的恒压力控制,同时也可以根据不同的板厚实现在线压力的无级改变,用内置磁致伸缩位移传感器来实时反馈液压缸活塞杆的位移实现对液压缸位置的精确控制。建立了全液压矫直机位置闭环和压力闭环双环独立控制模型,并在AMESim软件中通过仿真证明了该控制方法的正确性,最后在现场十一辊全液压矫直机上验证了该控制方法的可行性和实用性。     

乳化液泵站压力控制系统设计与仿真

乳化液泵站作为煤矿综采面液压支架和液压支柱的动力源,为液压系统提供高压、大流量的工作介质。基于电液比例溢流阀设计了乳化液泵站的压力控制系统。系统采用电液比例溢流阀,并在PLC控制中使用PID控制器执行逻辑操作,控制溢流阀的压力卸载。对控制系统进行了整体设计,建立基于电液比例压力控制的系统数学模型,并通过仿真软件对控制结果进行仿真分析。     

锥阀式数字比例溢流阀特性的试验研究

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性。搭建数字比例溢流阀试验平台,开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究。试验结果表明:当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时,既能保证一定的有效占空比范围,又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时,锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小,滞环现象不明显,能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大,但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10%~60%范围内近似线性变化,比滑阀式结构调压性能好。     

电液比例伺服阀控容积调速在拉床上的应用研究

为了提高拉床性能和拉削质量,根据电液比例伺服阀特点设计了应用电液比例伺服阀控容积调速的卧式拉床主回路。通过电液比例伺服阀控容积调速方式实现对拉削速度的控制。以拉削速度为反馈量形成闭环控制,抑制拉削过程中刀具跳动。应用AMESim软件建立了拉床液压系统仿真模型,通过仿真分析验证该系统能有效提高拉削过程的平稳性。对调速系统控制参数进行优化,取得了良好的仿真结果。研究结论为电液比例伺服阀控容积调速系统在液压拉床上的应用提供了参考。     

电反馈2D数字溢流阀的模型与实验研究

溢流阀是液压传动系统中一个极为重要的压力控制组件。设计一种电反馈2D数字溢流阀,该阀采用单一的2D调压螺旋机构,以阀芯的旋转和直线运动实现导阀和主阀的功能。并通过压力传感器直接检测系统调定压力,进行压力闭环控制来改善2D数字溢流阀的性能,实现对压力的远距离监控和自动调节。     

电液比例伺服系统及其在炼胶机上的应用

现代汽车大量使用子午胎,而老式炼胶机很难炼制子午胎的胶料。电液比例伺服阀的阀芯有半圆形和小矩形的油腔,与压力传感器和PID运算器等电子元件配合,使得电液比例伺服液压系统能接收PQ双变量输入,能进行开环速度控制和闭环压力控制,而且这两种控制状态可以自动进行切换。这种由电液比例伺服阀控制的新型炼胶机不但力量大、速度快而且精度高,能很好地炼制出子午胎的胶料,深受使用者欢迎。     

抽油杆柱动力屈曲模拟装置液压加载系统设计与性能仿真

为模拟抽油杆柱受轴向外载荷产生的动力屈曲和横向振动现象,设计一种新型的基于程序控制的液压加载模拟装置。基于液压压力闭环控制方式,利用PLC输入设定值调节比例溢流阀开口度,控制系统的压力,通过压力传感器的检测与变送,将液压系统的压力反馈回PLC,从而控制连续变化的系统压力,以满足设计需求。使用MATLAB中的Simulink模块建立液压系统的数学模型,仿真得到比例溢流阀的性能曲线并验证了此液压闭环控制系统模拟装置的稳定性和可行性。     

起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统研究

目前,起重机普遍使用的传统抗流量饱和负载敏感液压系统存在响应速度慢、速度精度差、能耗大的缺点。为克服这些缺点,建立以电子压力补偿原理为基础的起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统。对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略。建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统AMESim仿真模型,并通过试验验证了仿真模型的正确性。建立起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统AMESim仿真模型。仿真结果表明:与传统抗流量饱和负载敏感系统相比,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在变幅油缸单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度精度更高,速度跟踪误差分别降低26.2%和56.5%,卷扬马达单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度跟踪误差分别降低46.1%和69.8%。     

比例插装阀在锻造液压机中的应用分析

介绍了2000t锻造液压机的液压系统原理的设计与分析,液压系统的方向阀和卸荷阀分别采用比例节流插装阀和比例溢流阀,电子放大器控制输入比例电磁铁的电流大小,控制阀口的大小和工作液流的方向.通过调整斜坡电位器电流上升和下降的时间,控制比例阀换向、卸荷的速度和卸荷压力的切换过渡时间,利用液压-电气结合的优势功能,使机器运行平稳、快速.     

油液压缩性对电液比例压力控制特性影响仿真研究北大核心

油液可压缩性是液压系统建模与分析的一个重要参数,对液压控制系统的动态响应特性影响较大。在分析电液比例压力控制系统的基础上,引入油液压缩性,建立相应的数学模型;利用AMESim建立其仿真模型。仿真结果表明:油液压缩性对电液比例溢流阀和电液比例压力控制系统静态特性影响较小;对电液比例溢流阀和电液比例压力控制系统的动态特性影响较大。仿真结果为电液比例压力控制系统设计提供了理论支撑。