液力缓速器长下坡恒速制动理论研究

阐述了液力缓速器的结构和工作原理;运用相似理论进行制动力矩计算方程的推导;以车辆动力学为基础,以道路坡度为i,液力缓速器安装于重载车辆变速箱输出二轴为工况前提,对液力缓速器长下坡恒速制动方程进行理论推导;将液力缓速器制动力矩计算方程与恒速制动方程结合,给出了液力缓速器对车辆的制动减速度综合方程,为液力缓速器恒速制动功能的开发提供了理论支持。     

履带车辆下长坡液力减速器持续制动性能仿真分析

在对履带车辆下坡制动过程中整车和液力减速器进行动力学分析的基础上,建立基于SIMULINK的履带车辆液力减速器下长坡持续制动动态仿真模型.仿真结果表明:履带车辆下坡行驶时,适时应用液力减速器持续制动,可以满足安全恒速下坡的要求,并可有效延长机械制动器的使用寿命.     

重型车辆用液力缓速器制动力矩性能研究

以满足某型车辆下坡缓速制动为目的,通过车辆受力分析和匹配计算,得到液力缓速器在不同挡位以及不同坡度下所需制动力矩。以Fluent软件为平台,对液力缓速器内部流场进行数值模拟,在不同转子转速下基于流场数值解对制动力矩进行求解;开展液力缓速器台架性能试验,将试验数据与仿真结果进行力矩值对比分析。结果表明：在相同坡度,匀速下坡所需制动力矩随挡位的升高而增加;在同一挡位,所需制动力矩随坡度增大而增加;随转子转速升高,缓速器制动力矩增加,在最高转速2 100 r/min时,制动力矩达到2 308.3 N·m。仿真值与试验值基本一致,证明了仿真分析的准确性。     

液力缓速器液压控制系统设计

液力缓速器体积小,安装方便,在车辆中的使用越来越广泛。设计一种小型液力缓速器及其液压控制系统。该控制系统整体结构简单,布置紧凑,操作方便,在小型车辆上也适用。采用转阀改变缓速器进、出油口通流面积,控制缓速器的制动力矩。转阀具有结构简单、响应迅速且液动力小等优点。该液力缓速器及其控制系统能为小型车辆提供稳定的辅助制动力,并实现多挡位精确控制。     

液力缓速器热交换管路能头损失的数值计算

在液力缓速器的研发过程中,热交换系统的匹配是一个十分重要的环节,由于热交换系统与汽车整车散热系统串联,冷却水在通过液力缓速器热交换管路时产生的压力损失会对整车散热系统产生不利影响,因此,减小水流的压力损失是液力缓速器设计过程中必需考虑的问题。通过CFD数值计算热交换器的水流过程,确定流道的水流阻力情况,通过量纲一公式,计算出液力缓速器热交换管路的能头损失,为液力缓速器热交换器的设计和优化提供理论参考。     

基于SIMPLEC算法的液力缓速器全流道仿真与试验验证

基于ANSYS FLUENT 14.5仿真平台,选用RNG_(κ-ε)双方程模型与基于压强-速度的SIPMLEC求解算法,对VR120液力缓速器内流场进行全流道数值仿真分析,得到不同转速下的制动扭矩值,并通过数据拟合,建立制动扭矩与转速之间的关系式;同时,利用工况试验台,测定液力缓速器在不同转速下的制动扭矩值,并与数值仿真分析结果进行比较,结果表明:试验测定值与仿真分析值变化趋势一致,误差都在10%以内,验证了应用该算法对液力缓速器进行仿真分析是有效可行的,为液力缓速器的进一步设计提供参考依据。     

基于MATLAB的双关节机械手控制系统仿真研究

针对机械手传统控制器控制精度低的问题,设计了一种不依赖机械手精确的数学模型的变论域模糊控制器。首先,根据拉格朗日方程,建立机械手的动力学模型;其次,设计变论域自适应模糊控制器,运用layapunov函数证明控制器的稳定性;最后对传统的PID控制和变论域模糊控制对机械手的高精度轨迹跟踪控制进行MATLAB/Simulink仿真分析和对仿真结果进行比较。仿真结果证明:变论域自适应模糊控制器对机械手的轨迹跟踪控制精度比传统的PID控制的控制精度高,稳态误差小,且鲁棒性、抗干扰能力强,响应速度快,验证了变论域自适应模糊控制的有效性。     

基于变论域电阻点焊模糊神经网络控制方法

为提高电阻点焊的控制精度和焊接质量,根据电阻点焊过程的特点和要求,通过集成变论域、人工神经网络和模糊控制技术,提出了基于变论域电阻点焊模糊人工神经网络控制方案,开发了四层模糊神经网络结构,分析了计算过程,推导了四层模糊神经网络各层的计算方法和计算公式,研究了输入输出变论域伸缩因子的确定方法,定义了输入变量的7个模糊子集和输出变量的13个模糊子集,确定了49条模糊控制规则,研究开发了一种电阻点焊变论域模糊人工神经网络控制器,结合实际产品的设计开发进行了试验研究与分析,证明了变论域电阻点焊模糊神经网络控制方法的优越性.     

液力缓速器定转子工作腔流场数值模拟

以某型液力缓速器的三维几何模型为基础,基于CFD计算软件平台,采用八面体自适应网格技术,用SIMPLE算法对该定转子工作腔在一定进油压力工况下的三维内流场进行了全流道式数值模拟分析,得到了在该工况下工作腔内流场的压力和速度矢量分布以及制动扭矩估算值,并与台架试验结果相似,对液力缓速器样机的设计具有较高的参考价值。     

液力缓速器制动扭矩的关键影响因素分析

制动扭矩的大小是考察液力缓速器工作效果的关键,在控制系统加载的工作压力一定时,影响液力缓速器制动扭矩的关键因素是定转子叶轮的几何参数。为此,利用工程流体动力学(CFD)软件对不同几何参数条件下的液力缓速器的内流场进行数值模拟。基于SIMPLE算法,采用RANS方程、标准的k-ε湍流模型以及精确的八面体自适应网格技术,分析出在不同几何参数条件下的制动扭矩,结果表明:制动扭矩在循环圆直径D=50~64 mm时增大最为明显,在叶片倾角α=45°时其值最大。同时得到工作腔内的压力分布以及速度分布,为液力缓速器的优化设计提供参考。     

液压伺服系统的变论域自适应模糊控制

针对液压伺服系统的参数不确定性和高度非线性等问题,提出一种变论域自适应模糊控制方法。设计一种自适应律,利用不同时刻反馈回来的误差信息在线调整控制系统参数,实现实时自适应调整,避免了传统模糊控制过度依赖模糊控制规则的问题;基于自适应模糊控制系统,将系统误差及误差变化率作为输入,伸缩因子参数作为输出,提出伸缩因子自调整函数,达到对液压伺服系统高精确高响应的控制。MATLAB/Simulink仿真结果表明：变论域自适应模糊控制方法有效提高了轨迹的跟踪速度和跟踪精度。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统。结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移曲线。仿真结果表明:模糊神经PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的变幅机构位移同步控制液压系统具有良好的工作性能。     

电液伺服系统的模糊自适应复合控制研究

电液位置伺服系统的阻尼比较低,造成电液位置伺服系统响应速度慢及跟踪性能较差。为解决此问题,提出一种模糊自适应控制与速度正反馈、加速度负反馈相结合的复合控制策略。通过速度正反馈来提高系统的开环增益,加速度负反馈提高阻尼比,从而提高系统动态响应速度并减小位置误差。利用前馈控制拓宽系统频宽,进一步减小位置跟踪误差。对传统PI控制、模糊PI控制、模糊PI复合控制算法下的系统响应性能进行仿真分析,结果表明:采用所提出的复合控制策略时,系统动态响应速度比模糊PI控制提高约76.9%,比传统PI控制提高约84.2%,其位置跟踪误差几乎为0。     

ECHPS旁通流量比例电磁阀开度模糊PID控制

为了使车辆电控液压转向系统（ECHPS）具有良好的随车速可变的助力特性,研究了用于控制ECHPS旁通流量的比例电磁阀的开度控制策略。分析了旁通流量控制式ECHPS的基本原理和比例电磁阀的结构组成,建立了比例电磁阀的动力学模型和控制模型。针对动态多工况ECHPS旁通流量的精确稳定控制要求,提出了模糊PID控制策略,把模糊推理运用于PID参数的整定,以补偿控制系统因非线性和时变性所导致的误差。仿真结果表明：在低、中、高3种车速工况下ECHPS的旁通流量和比例电磁阀开度的响应符合随车速可变助力特性的要求;与常规PID控制相比,所设计的模糊PID控制具有响应速度快、稳态精度好、超调量小的优点,可实现比例电磁阀开度的精确稳定控制。     

直线永磁同步电机变论域模糊PID控制技术研究

针对永磁同步直线电机中存在非线性、时变性、强耦合性和外部负载不确定性等特点,结合PID控制与模糊控制的优点,将变论域思想引入控制器的设计中,提出一种可变论域自适应模糊PID速度控制策略.该策略解决了在既定规则下无法保证高精度控制的问题,提高了系统的控制性能.仿真结果表明:所提出的控制策略与常规PID控制和模糊PID控制相比,具有更高的控制精度、更快的响应速度和更强的鲁棒性能.     

基于模糊PI的CVT用电动油泵控制研究

为了改善无级变速器(CVT)液压油泵存在较大溢流损失的问题,采用永磁同步电机驱动的电动油泵作为CVT的供油源,提出一种基于模糊PI的控制算法。该算法在矢量控制结构的基础上,利用模糊控制对PI控制器进行参数修正,以解决传统PI控制不能满足复杂控制系统的需求。为了验证该算法的有效性,在MATLAB/Simulink中完成两种算法下电机控制系统模型的搭建,并对控制结果进行比较分析。并完成CVT极限工作环境即车辆紧急制动工况下电动油泵基于该算法的仿真。结果表明：所提出的控制策略能够有效提高系统响应速度和抗干扰能力,并且基于该算法的电动油泵能满足CVT正常工作需求。     

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。     

一种新型液力缓速器内部流道特性研究

提出一种新型液力缓速器应用于非驱动桥,以车轮主轴运动为动力源,实现整体缓速系统的辅助制动.对液力缓速器的整体及泵轮、 涡轮的机械结构进行了设计;基于已建立的流道模型,利用一维束流理论对流体在流道的运动速度进行求解,获得液体在流道内的湍流运动形式;分别对叶片数目不同的流道进行了仿真求解与对比,进而获得较佳的叶片数目;通过采用大涡模拟并结合可动区域耦合计算的滑动网格法,对不同充液量下液力缓速器的缓速性能进行了研究,进一步对该新型液力缓速器的缓速性能进行了验证,为深入开展该项研究提供了数据支持与理论依据.