液压伺服阀控缸动态特性数学建模及仿真分析

在液压阀控缸的基础上,改变负载就能获得不同的液压伺服控制系统.分析了阀控非对称缸的负载压力-流量特性,建立了阀控缸流量连续性方程和液压缸的力平衡方程,推导了阀控缸位置控制系统动态特性的数学模型.采用MATLAB软件的SIMULINK模块对阀控缸位置控制系统进行动态特性仿真分析,并进行了实验验证,结果表明:所建数学模型及仿真结果接近实际工况,能满足不同液压伺服控制系统负载特性的分析需要.     

液压矫直机液压伺服系统动态特性分析比较

根据矫直机矫直原理和矫直工艺要求设计了全液压矫直机液压伺服系统,在此基础上采用非对称伺服阀加位移传感器控制非对称液压缸位移的方法达到了矫直钢板的目的。通过求解出非对称阀控制非对称液压缸的系统传递函数和非对称阀控制恒背压液压缸系统的传递函数,用Hyvos软件仿真分析液压缸两种位置控制效果。通过仿真可以发现:非对称阀控制非对称缸的控制效果明显优于非对称阀控制背压缸。同时通过现场生产样机的液压缸位置控制精度和钢板平直度证实该液压系统的设计是先进的。研究结果对非对称阀控制非对称缸的设计、仿真及控制具有指导意义。     

液压滚切剪液压系统的换向冲击分析

液压滚切剪的剪切机构,建立了液压缸的力平衡方程。通过求解液压缸换向前后的两腔压力,比较对称阀控制非对称缸和非对称阀控制非对称缸两种形式的压力冲击。通过仿真软件模拟两种形式的液压缸换向冲击,可以看出非对称阀控制非对称缸的换向压力冲击较小,符合理论计算的结果。依据仿真结果设计合理的液压系统,有利于设备的安全运行。通过采集现场样机液压缸的两腔压力,证实了采用非对称阀控制非对称缸的方法能够有效地解决液压缸的换向冲击问题。     

驱动复合连杆机构滚动的液压控制系统特性

针对曲轴连杆机械式滚切剪机构复杂、设备质量大、造价高等问题,研制出液压缸驱动PR-8R-PRⅡ级杆组的复合连杆剪切机构.通过建立复合连杆机构的位置环方程、力矩平衡方程,求解出构件的轨迹曲线及液压缸的位移、双腔平衡力参数及液压控制系统的传递函数.理论与实测结果表明:液压伺服控制系统模型满足了连杆机构复演滚动轨迹的特性要求;该机构构型设计及机构学综合分析数据正确可行,液压伺服控制系统具有较强的鲁棒性和自适应能力,可在复杂恶劣工况下实现较高的位置控制精度,采用非对称阀控制非对称缸的方法能有效解决剪切机构驱动液压缸的换向冲击问题.     

非对称阀控非对称缸特性的理论研究

在引入新的负载流量和负载压力定义的基础上，详细地分析了非对称阀控非对称缸系统的静动态特性，证明了阀控非对称缸的动态特性在两个方向是不同的，且在分析非对称缸的性能时，阔的负载流量和负载压力必须重新定义，所得的结论表明，只要改变其中的有关参数，即可应用于其它阀控缸系统，具有通用性。     

某气垫船操舵液压系统建模及模糊自适应PID控制仿真研究

针对常规PID控制器难以满足气垫船复杂海况下操舵控制要求的问题,在解析气垫船操舵液压系统中阀控非对称液压缸流量和运动方程的基础上建立了操舵液压系统模型,研究给出了模糊自适应PID控制策略并设计了控制器,通过模糊控制表实现了PID参数的在线整定。在MATLAB/Simulink环境下进行了与常规PID控制算法的仿真对比研究,表明模糊自适应PID控制具有更好的动态响应和抗干扰性能。     

液压双边滚切剪非线性系统稳定性分析

双边剪机械动力学与液压动力学的耦合作用以及上刀架与液压缸之间的位置反馈,都是系统不稳定的因素。在这个模型中,所有的不稳定因素都来自于液压油的控制。通过采用非对称阀控制非对称缸的方法建立液压系统的数学模型,得到了伺服液压缸压力、流量的非线性状态方程,并利用李雅普诺夫稳定性判据分析了四缸耦合的非线性系统的稳定性。通过采集现场实验数据表明：四缸运动轨迹可以较好地按照既定轨迹运动,验证了此方法可以满足现场的实际需求。     

液压矫直机阀控缸伺服系统的研究

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。     

液压滚切剪液压系统的研究

根据滚动剪切的剪切原理设计液压滚切剪的液压系统.在滚切方程基础上采用比例伺服阀加位移传感器控制液压缸位移的方法来实现滚动剪切的目的.通过建立液压系统3大方程的方法求解出整个液压系统的传递函数,用Simulink仿真分析液压缸的位置控制效果.通过仿真可以确定一些控制参数的范围,但在仿真过程中无法直观检测到液压系统在改变控制参数后产生的超调震荡,须在实际调试过程中做适当调整.液压系统采用的控制策略必须具有较强的鲁棒性和自适应能力,以确保对不同的情况具有比较稳定的补偿精度.现场生产样机液压缸的位置控制精度和高质量的钢板剪切断面证实了该液压系统设计的正确性.     

对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统建模与分析

介绍了电液比例位置控制系统，建立了对称阀控制非对称液压缸位置控制系统的数学模型，用Matlab对系统进行了仿真实验，并且分析了对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统的静态特性和动态特性，在此基础上进行了实验研究，实验结果与仿真结果基本一致，证明本研究所建立的数学模型基本正确．     

Modeling and parameter estimation for hydraulic system of excavator＇s arm

A retrofitted electro-hydraulic proportional system for hydraulic excavator was introduced firstly. According to the principle and characteristic of load independent flow distribution（LUDV） system,taking boom hydraulic system as an example and ignoring the leakage of hydraulic cylinder and the mass of oil in it,a force equilibrium equation and a continuous equation of hydraulic cylinder were set up. Based on the flow equation of electro-hydraulic proportional valve,the pressure passing through the valve and the difference of pressure were tested and analyzed. The results show that the difference of pressure does not change with load,and it approximates to 2.0 MPa. And then,assume the flow across the valve is directly proportional to spool displacement and is not influenced by load,a simplified model of electro-hydraulic system was put forward. At the same time,by analyzing the structure and load-bearing of boom instrument,and combining moment equivalent equation of manipulator with rotating law,the estimation methods and equations for such parameters as equivalent mass and bearing force of hydraulic cylinder were set up. Finally,the step response of flow of boom cylinder was tested when the electro-hydraulic proportional valve was controlled by the step current. Based on the experiment curve,the flow gain coefficient of valve is identified as 2.825×10^-4 m^3/（s·A） and the model is verified.     

Multi-Channel Force Control System for Static Loading

An eight-channel force loading system is presented, which adopts position control system and forcecontrol system switching model, small flow servo valve controlled capacious cylinder system scheme, intelligentPID algorithm and distributed load approach. Through the analyses of the equivalent model of valve controlledcylinder force subsystem.     

Multi-Channel Force Control System for Static Loading

An eight-channel force loading system is presented, which adopts position control system and forcecontrol system switching model, small flow servo valve controlled capacious cylinder system scheme, intelligentPID algorithm and distributed load approach. Through the analyses of the equivalent model of valve controlledcylinder force subsystem, a controller based on intelligent PID algorithm is designed, which is not sensitive to the     

化油器-进气管-缸内系统三维稳流数值模拟研究

对CUB100四冲程汽油机化油器-进气管-缸内系统的三维稳态数值模拟，发现均匀气流进入化油器后，速度迅速增加，化油器腔体内出现强度不很大的对称双涡结构，喷嘴两侧和柱塞两侧均出现回流，腔体内部气流元脱体现象。进气管内气流波动并呈现双涡结构。气门盘下产生明显的回流区，且受到气缸壁限制，在进气门左、右侧各形成一对反向旋涡。距缸盖底面2倍缸径处气流速度仍然存在不均匀性。     

增量式数字阀控缸位置控制系统动态性能分析及实验研究

液压伺服控制系统具有功重比大、精度高和响应快等优点,在工业、农业、轻纺织业和交通运输中应用广泛。液压伺服控制系统多采用伺服阀和比例阀作为控制元件,但伺服阀和比例阀的结构复杂,造价高,对油液质量和清洁度要求高。而增量式数字阀具有结构简单、成本低、抗污染能力强且维护方便等优势,在液压伺服控制系统中具有较好的应用前景。本文以增量式数字阀控缸位置控制系统为研究对象,首先,对增量式数字阀的结构和工作原理进行分析,建立其位置控制系统数学模型,并基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了其位置控制系统仿真模型;然后,利用仿真分析典型输入信号和不同结构参数下增量式数字阀控缸位置控制系统的动态性能;最后,搭建增量式数字阀控缸位置控制系统实验平台,测试了典型输入信号和不同结构参数下的动态性能。通过仿真与实验相结合,验证了增量式数字阀原理的可行性,分析了增量式数字阀控缸位置控制系统的动态响应能力,并对影响其动态响应能力的因素进行分析,为增量式数字阀的后续结构改进和动态性能优化提供了理论和实验基础。.     

基于BP网络的比例阀-缸位置控制

将基于BP网络的PID控制方法用于气动位置比例系统的控制 ,设计实现了用微机控制的比例阀—无杆气缸缓冲定位系统 实验表明 ,该控制方法具有较强的鲁棒性 ,可以在不同工况下实现对气缸活塞的缓冲与定位     

Atkinson循环发动机回流过程缸压的计算

Atkinson循环发动机通过进气门晚关控制负荷,回流过程缸内气经历了变质量压缩.本文结合流体力学和热力学知识,对回流进行理论分析,较为精确的推导出了回流时缸内压力变化的微分方程,并对微分方程进行数值求解,通过计算仿真相结合的方法进行比较,结果表明本法具有较好的计算精度.