TBM掘进机电磁换向阀动态特性仿真研究

TBM掘进机在掘进过程中会产生基础振动.当振动频率过快和振幅过大时会导致电磁换向阀阀芯位移超调量过大、阀芯自启和位移波动幅值过大,对稳定性影响较大.采用缓冲装置很难实现稳定性控制,需要对阀的结构参数进一步优化.根据阀芯力平衡方程分析三种情况下的电磁换向阀动态特性,重点研究基础振动和阀结构参数对阀超调量、位移波动幅值的影响规律.在Matlab/simulink上建立振动环境下电磁换向阀仿真模型,仿真验证各振动参数和阀结构参数对阀动态特性的影响规律,然后进行仿真优化,最后对仿真优化结果进行验证.结果表明:基础振动和阀结构参数会改变阀动态特性;优化后的模型能减小电磁换向阀阀芯位移波动幅值和位移超调量,提高阀的稳定性和振动适应性,为基础振动环境下电磁换向阀的选型和抑振提供基础理论参考.     

水介质下的温度计响应时间仿真与试验研究

反应堆一回路冷却剂温度是核电站的重要监测参数,通常采用热电阻温度计进行测量。响应时间是热电阻温度计的关键技术指标。为获取准确的响应时间数值,对热电阻温度计水介质下响应时间仿真与试验进行了研究。基于反应堆一回路冷却剂的温度变化场景,通过控制变量方法对典型不同测量工况(温度、流速、压力)条件下的热电阻温度计响应时间开展仿真分析。通过仿真分析,研究了不同测量工况对传感器响应时间的影响和变化规律。采用实验室方法验证了热电阻温度计动态响应仿真计算结果的可靠性。该研究可以确保反应堆在发生较大温度瞬态变化时,热电阻温度计能快速、有效响应并及时实现停堆。     

某舵机上电液伺服阀有限元动态仿真

对某舵机上电液伺服阀整体的动态性能进行研究,由于传统方法采用集中参数建立简化模型,忽略的因素较多,系统精度差.为解决上述问题,对电液伺服阀的射流管的流体部分,力矩马达的电磁部分及反馈杆组件结构力学部分分别采用不同的有限元软件进行三维建模仿真,并将各物理场中分析所得的重要数据在Matlab的tool工具箱中分别进行拟合,并采用M函数进行编程,将上述拟合结果以插值的方式进行多物理场的动态联合仿真.仿真结果表明,改进方法真实性高,实时性好,能较为真实的模拟实际情况下电液伺服阀的工作过程,仿真结果与产品的实际性能特征相吻合,能够为不同结构的伺服阀的设计提供可靠的依据.     

应用Simulink动态仿真方法研究混沌保密通信

计算机动态仿真是混沌应用研究的重要方法.该文介绍了Matlab环境下Simulink的可视化建模与动态仿真步骤;应用Simulink动态仿真方法,分别对统一混沌系统的动力学特性、统一混沌系统的驱动-响应同步控制方法和基于该同步方法的混沌掩盖保密通信原理进行了仿真研究.研究表明,Simulink动态仿真方法具有模型搭建灵活、结果输出直观和系统性能影响因素可控的特点.最后,对动态仿真过程中出现的热点问题,如仿真结果分析、提高仿真速度等进行了讨论.     

液压制动螺纹插装集成阀动态特性仿真与研究

研究单个螺纹插装结构参数对集成阀系统的综合动态影响,为明确液压制动系统动态响应特性,采用功率键合图法建立了履带底盘液压制动螺纹插装集成阀控制系统的键图模型,根据图元之间的关系,选定状态变量,导出了系统数学模型,MATLAB软件上仿真求解系统状态方程组.对比试验曲线与仿真数据,结果相吻合,验证了系统模型和仿真算法的正确性.分析仿真结果,得到螺纹插式梭动阀阀芯球直径、进出油口直径和螺纹插式减压阀复位弹簧刚度、进出油口直径对系统的压力稳定值和稳定时间的综合影响规律.     

智能阀门定位器的非对称一维模糊控制器设计

调节阀具有大滞后特性,且进气和排气过程的静摩擦力不同。针对上述控制难点,设计了非对称一维模糊控制算法的阀门定位器,根据给定电压与阀位反馈电压的偏差符号,判断执行进气或排气动作。模糊控制器采用两段式量化因子和比例因子及非均匀性划分的模糊子集;以偏差值作为输入信号,输出信号是PWM波的占空比值。基于dSPACE实时仿真系统实现智能阀门定位器,实验结果表明:阀门在不同起始阀位处,都能够快速无超调的响应不同幅度的给定输入信号。     

四足机器人对角小跑步态下液压驱动单元位置伺服控制特性参数灵敏度研究

高性能四足仿生机器人的关节由高度集成的液压驱动单元(HDU)驱动,液压传动的引入在带来高性能的同时,也增强了非线性和参数时变性等问题,此外机器人各关节复杂多变的载荷特性,也增大了每个关节HDU的控制难度.为了有针对性地进行对角小跑步态的控制补偿,研究了各HDU位置控制特性的主要影响参数.首先,考虑伺服阀动态特性、压力-流量非线性、伺服缸活塞初始位移及摩擦非线性,搭建其位置伺服控制系统.基于HDU实际结构参数和工作参数建立仿真模型.将HDU实测的摩擦力及对角小跑步态下各关节实测的位移与外负载力数据加载至仿真模型中,得出HDU伺服控制的输出位移及负载力仿真曲线,并进行了试验验证.基于位置伺服控制方程,推导含非线性和时变参数的灵敏度方程表达式,进而求解4个关节工况下HDU输出位移对各参数的灵敏度函数.以采样时间内参数变化引起输出变化的最大值及参数变化引起输出变化绝对值的总和为灵敏度衡量指标,给出指标变化柱形图,分析各参数灵敏度变化规律,并对各HDU中供油压力、比例增益、活塞初始位移及外负载力4个参数的灵敏度指标进行试验验证.最后得到了对角小跑步态下影响各关节HDU位置控制特性的主要和次要影响参数,为位置补偿控制器的设计提供了参考.     

电液比例压力控制阀动态特性计算机仿真及参数优化研究

应用液压系统动态特性数字仿真专用程序系统DSH,对应用“系统压力直接检测、反馈原理”和“级间动态压力反馈”的电液比例压力阀(溢流阀、减压阀)的动态特性进行了计算机仿真。仿真结果与实测结果的对比具有较好的一致性。研究了参数变化对阀的动态特性的影响,从而得到参数优化的有用结论。     

电磁轨道发射过程中导轨的振动特性研究

针对电磁轨道发射过程中存在的导轨的振动响应问题,将电磁轨道装置简化为固定在弹性支撑上的伯努利-欧拉梁,并将导轨受到的移动载荷简化为均布载荷与集中力的组合形式,建立导轨的通用动力学方程,运用模态叠加法求解得到了振动响应解析解.借助参数化分析语言APDL,仿真不同速度的移动载荷作用下导轨的振动响应,与理论求解进行对比分析,验证了理论计算方法的可行性,并分析了系统的物理特性、结构参数等对临界速度及导轨挠度的影响.研究结果表明,临界速度时导轨的挠度变形最大.研究工作可为电磁轨道装置的结构设计提供参考.     

基于AMESim的安溢活门系统动力学仿真

在对安溢活门工作原理和动态特征方程研究的基础上,建立安溢活门及其试验系统的AMESim模型,对试验过程中安溢活门的动态特性进行数值仿真,从系统角度研究该安溢活门系统整体性能.仿真结果与试验测试结果吻合较好,并着重研究主副弹簧刚度、主副膜片刚度、主副膜片有效面积、主活阀摩擦阻尼、背压腔容积和泄压间隙等参数对安溢活门动态特性的影响,进而为系统整体性能优化提供分析设计支持.