基于液压恒压网络的盾构土压平衡系统模拟试验研究

设计了一种基于液压恒压网络的盾构土压平衡系统,它通过调节恒压网络中变量马达的排量来实现螺旋输送机的转速即土压的控制.模拟试验表明,这种基于液压恒压网络的盾构土压平衡系统的响应速度和抗干扰能力明显优于传统的泵控马达式盾构土压平衡系统.为开发新型的盾构土压平衡系统提供了设计参考.     

一种逆向变速积分PID算法及其在盾构土压平衡模拟系统中的应用

为提高盾构土压平衡系统响应速度和稳态精度,提出一种根据误差分段逆向改变PID积分增益的控制算法。在无积分饱和的情况下,采用与常规变速积分PID的积分变速方向相反的策略。应用于盾构土压平衡模拟系统的实验证明,此算法较好地解决了盾构土压平衡模拟系统响应速度与稳态精度之间的矛盾,对提高盾构土压平衡系统的控制品质具有一定的参考作用。     

盾构土压平衡控制机理实验系统设计

介绍了一个盾构土压平衡控制机理实验系统,其实验平台由拉杆与后靠、千斤顶、土箱、模拟盾构、弃土回收箱等部分组成,液压系统采用电液比例控制技术、变转速泵控马达技术、压力流量复合控制技术等先进技术.监控系统由一台工控机和PLC组成,应用组态软件开发相应的监控程序.该系统不仅可以进行土压平衡机理研究,而且也能够用于盾构的电液控制技术研究、盾构驱动参数优化设计研究以及进行先进控制方法的研究.     

基于恒压网络的双圆盾构EPB模拟实验系统建模及仿真

采用功率键合图法建立基于恒压网络的单圆盾构土压平衡模拟实验系统仿真模型,并验证模型的有效性.在此仿真模型基础上,利用仿真模型不受物理条件限制的优点,建立了基于恒压网络的双圆盾构土压平衡模拟实验系统仿真模型,并进行了仿真研究.仿真结果表明,模型可基本实现双圆盾构土压平衡模拟实验系统的工况模拟,对建立基于恒压网络的双圆盾构土压平衡模拟实验系统有借鉴作用.     

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。     

二次调节技术在盾构EPB模拟系统惯性能回收中的应用

提出一种基于二次调节技术的盾构土压平衡系统,系统制动过程中调节二次元件的排量作泵工况,在螺旋输送机的惯性带动下向系统回馈能量.模拟实验表明,这种基于二次调节技术的盾构土压平衡系统能取得明显的惯性能回收效果,系统能量回收效率受二次元件的排量、系统油源压力及转速等参数的影响,在能量回收过程中实行恒转矩控制能使系统制动过程平缓,并能满足制动时间等要求.     

盾构土压平衡比控制模拟实验系统研究

为研究盾构土压平衡比(EPBR)的控制特性,设计了盾构EPBR控制模拟实验系统。分析转速控制在该模拟实验系统上的实现方法,试验研究了在推进速度、土质等干扰下的EPBR控制特性。结果表明:采用该系统可实现盾构EPBR控制的模拟实验,为通过模拟实验研究盾构在多种工况下的EPBR控制特性提供了条件。     

车辆制动能量回收模拟系统设计与仿真

目前国内液压节能汽车试验平台结构复杂,管路繁多,液压泵/马达、飞轮等的动态参数不确定,无法满足多种工况下的实验配合问题。新型车辆制动能量回收模拟系统,使用电液比例控制系统代替传统的液压泵/马达,可实现能量回收过程多种复杂工况的动态模拟。设计车辆制动能量回收模拟系统,运用MATLAB/Simulink软件,建立了车辆制动能量回收模拟系统的仿真模型,通过仿真得到了该模拟系统在充、放液过程中的动态特性,并设计了试验台架,为后续车辆制动能量回收系统的实验研究提供了平台。     

电液伺服减振器性能试验台

本文在介绍电液伺服减振器性能试验台测控原理和基本组成的基础上，阐述了其微机测控系统、电液伺服激振系统的组成和功能以及性能特性曲线。试验结果表明：试验台使用方便，运行平稳，激振频率、行程和速度可调并能模拟输入实际工况，测试效率和测试精度均满足要求。     

盾构EPB模拟实验系统的建模与仿真

采用功率键合图方法,建立了盾构土压平衡模拟实验系统的数学模型,利用模拟实验系统实验数据,辨识出了模型的参数.实验证明该模型的数字仿真结果与模拟实验相吻合,表明所建立的模型可以代替模拟实验系统.利用该模型进行数字仿真,不受物理模拟实验系统的限制,可以拓宽模拟实验研究范围,为盾构土压平衡系统的动态分析和优化设计提供理论支持.     

非线性电液位置伺服系统的自学习滑模模糊控制

针对电液伺服系统存在参数变化、负载干扰等非线性因素，且难以建立精确的数学模型用于实时控制的特点，将一种自学习滑模模糊控制方法应用于电液伺服系统，并将滑模控制策略应用于模糊控制中，建立以滑模函数值为输入、伺服阀控制电压为输出、模糊规则只有11个的简单模糊控制器，通过在线学习调整模糊规则使系统状态快速滑向状态平衡点。该控制方法结合了滑模控制和自适应模糊控制，鲁棒性强、结构简单。仿真和实时控制结果表明：在电液位置伺服系统中取得良好的控制精度和稳定性。     

基于AMESim精冲机主缸液压系统的仿真与研究

以某精冲机的主缸液压系统为研究对象,分析精冲机液压系统的工作原理,改进原有主缸液压系统,增加调速模块。建立蓄能器的数学模型,从理论上找到了影响蓄能器性能的主要参数,运用AMESim软件建立精冲机的主缸液压系统仿真模型,分析蓄能器各项主要参数对主缸冲裁频率的影响,并且建立调速模块的HCD仿真模型,研究相关主要参数对调速模块动态性能的影响。结果表明:蓄能器预充气压力、体积、接口尺寸对精冲机冲裁频次有较大影响,减压阀初始开口量为5 mm、节流孔尺寸为2 mm时减压阀动态性能较好。     

土压平衡顶管机液压主顶系统设计

针对土压平衡顶管机基本动作需求设计了液压主顶系统,对液压主顶系统的工况进行分析,得出液压主顶系统的总顶力以及油缸最大顶力。根据油缸最大顶力进一步计算了液压主顶系统的主要参数,并通过方案对比对液压主顶系统的同步回路、方向控制回路和供油方式进行设计。对液压主顶系统的压力损失和工作温度进行验算,结果表明:该液压主顶系统的压力损失和工作温度在适宜范围内,系统可正常工作。     

基于PXI电液复合控制的测控系统

设计了电液复合控制系统的测控平台，介绍了电机调速、节流控制、容积控制、电液复合控制和伺服加载的实验原理，提出用虚拟仪器LabVIEW对系统进行测控的新方案，该实验台在教学中得到了应用。使用结果表明：该实验平台的集成性高、开发性好，可以自行设计控制律，提高了系统的综合测试性能。     

一种自行设计制造的液压弯管机

针对热交换设备中U形弯的特点,设计制造了一种液压弯管机,该液压系统采用了液控单向阀、蓄能器与电接点压力表组成的保压回路、进口节流调速回路以及电磁卸荷回路。实践证明弯管机液压系统设计合理、工作可靠、成本低廉,操作方便,易于维修,便于推广应用。     

基于预测控制器的电液伺服系统节能方法研究

设计基于预测控制器的电液伺服系统节能方法,以控制电液伺服系统准确追踪期望位置的同时,达到节能的效果。从电液伺服系统的原理出发,分析电液伺服系统的工作原理及结构组成。利用比例方向控制阀阀芯位移,计算出液压缸腔室与油箱压力及供给压力间的压差值。利用活塞位移求取腔室内的压力连续性方程。在考虑比例方向控制阀阻尼系数的基础上,建立其对应的运动方程。利用比例溢流阀的开度,求取其动态方程。通过腔室压力值、比例溢流阀的开度,建立电液伺服系统的状态模型。以期望位置为依据,计算出腔室内压力的期望值,进而求取所需供给压力。利用所需供给压力,构造预测控制器,对电机的转速进行预测控制,以达到动态调节供给压力的效果,实现节能控制。实验结果表明：与采用滑模控制的恒压方法相比,该方法对正弦及随机期望位置的追踪精度分别提高了44.93%和39.98%,对应的能耗分别降低了13.45%和10.54%。 该方法对电液伺服系统的位置控制效果及节能控制效果都较好     

低压透平电液调节系统的建模及仿真研究

以某种低压透平电液调节系统为例,分析其多级放大结构的耦合特点,以及应用伺服随动反馈控制先导级滑阀阀口和主滑阀阀口开度变化的机制,建立该系统的数学模型,并采用MATLAB/Simulink对其进行仿真。搭建低压透平电液调节系统试验台,试验结果表明:利用该模型获得的试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了该数学模型的正确性和可行性;适当减小主阀芯弹簧刚度以及油缸有效面积,可在不影响稳态输出精度条件下,明显提升低压大流量系统的动态响应速度;减小先导阀弹簧刚度,可在响应速度不变的条件下,减小对控制油压的响应时间,使静态输出特性曲线零位死区减小;给出了能提高系统动态响应速度的优化参数取值。研究成果可为低压大流量伺服控制系统的设计及优化提供参考。     

基于混合粒子群算法的注塑机电液伺服系统控制研究

注塑机电液伺服系统是一个时滞、非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了获取良好的控制效果,提出一种用混合粒子群算法优化PID控制器参数的方法,将模拟退火算法引入到粒子群算法中,能够更加快速、准确寻优出PID控制器最优参数。利用MATLAB仿真软件建立注塑机电液伺服系统控制模型,将混合粒子群算法与粒子群算法、遗传算法进行对比。仿真结果表明:利用混合粒子群算法优化的PID控制器收敛速度快、准确性高、鲁棒性强,明显提高了系统的控制性能。