2D阀控电液激振器振动偏置控制实验研究

激振器的偏置控制是控制激振器围绕偏离液压执行元件(液压缸或液压马达)平衡位置特定距离振动。提出了一种高频激振的2D阀控电液激振器的偏置控制方法,该方法是将一个数字伺服阀与2D激振阀并联,从而实现振动中心的偏置控制。在并联数字伺服阀开口分别正偏50%,100%和负偏50%,100%的情况下,对激振器低频和高频情况下输出的载荷力变化情况进行了实验研究。实验结果表明:激振器在低频和高频下的偏置量与并联阀口开度成一定关系。该方法旨在实现激振器的振动偏置控制。     

新型电液激振试验台的高频特性研究

电液激振试验台是在振动机架上安装电液激振器,由激振器产生激振力,作用在实验对象的某一局部区域,使其产生强迫振动。该文根据液压马达的大功率、大扭矩的特点,提出了一种由马达驱动高频激振阀的新型电液激振试验台研究方法。该方法主要是通过液压马达对2D激振阀阀芯的旋转进行驱动,采用流量阀控制进入马达的流量达到控制阀芯转速的目的。应用流体动力学和系统动力学理论建立电液激振试验台数学模型,对建立的试验台进行实验研究,同时测得液压缸活塞输出的激振力波形。实验表明:该试验台可以大幅度地提高激振频率,达到1200Hz以上的激振频率,激振输出波形近似为一正弦波。马达驱动2D阀的新型电液激振试验台是提高液压振动的激振频率的有效途径。     

2D阀控缸电液激振器偏置控制的研究

激振器的偏置控制是控制激振器围绕偏离液压执行元件(液压缸或液压马达)平衡位置特定距离振动。该文提出了一种高频激振的2D阀控缸电液激振器的偏置控制方法,该方法是通过一个与2D激振阀并联的四通阀实现流量偏置控制的。应用流体动力学和系统动力学理论建立激振器数学模型,非线性仿真分析偏置对活塞位移波形的影响及偏置量与偏置阀开口间的关系;最后,搭建实验平台,分析实际位移波形和实际偏置量变化情况,验证理论分析的准确性。研究结果表明:理论分析与实验结果一致,即提出的偏置控制方案可行,可实现偏置量的独立、精确控制。     

2D阀控电液激振器的优化设计和实验研究

为了进一步提高电液激振器的激振频率和控制精度,并降低其加工和安装难度,提出了2D高频激振阀的新结构和控制方法。通过增加2D阀阀芯沟槽与阀套窗口的沟通次数,改进与无刷直流伺服电机连接的高速齿轮箱传动机构,设计混合式直线步进电机与堵头连接以控制阀芯轴向位移,实现了对2D高频激振阀的结构优化。经理论以及实验研究表明：新型2D高频激振阀的结构简单,控制精度高,激振频率最高可达3000Hz。     

电液谐振疲劳试验新方法

研究2D高频转阀控制液压缸实现谐振疲劳试验新方法。提出2D高频转阀控制单出杆液压缸谐振疲劳试验方案,2D高频转阀阀芯可以双自由度运动,阀芯旋转运动可以控制系统激振频率,阀芯轴向滑动可以控制系统输出载荷力幅值,液压缸无杆腔初始容积变化可以控制系统谐振频率。建立2D高频转阀、单出杆液压缸和阀控缸系统的数学模型,建立阀控缸系统的Simulink非线性仿真模型,仿真研究液压缸无杆腔定初始容积时阻尼对系统输出载荷力幅频特性、相频特性和系统流量的影响,及谐振工况时载荷力波形失真度和载荷力幅值控制方法。试验结果验证了电液谐振疲劳试验新方法的可行性。该方案能有效提高电液疲劳试验的谐振频率,拓展电液高频疲劳试验机在工程领域的应用范围。     

高频电液振动台谐振特性研究

传统电液振动台的工作频率受伺服阀频宽的制约难以提高到较高的水平,为了解决这一难题,提出一种由2D激振阀和数字伺服阀联合控制差动式液压缸所构成的新型高频电液振动台,旨在大幅提高电液振动台的振动频率。阐述了高频电液振动台的工作原理并建立其数学模型,利用Simulink构建了系统仿真模型,对高频电液振动台在谐振点工作时的振动波形进行了仿真研究。为了验证理论分析以及高频电液振动台在谐振点时实际输出的振动波形,设计了高频电液振动台并进行了实验研究。实验结果表明:高频电液振动台的振动频率由2D激振阀阀芯的转速决定,当2D激振阀的激振频率与电液振动台的固有频率相等时,振动台输出的幅值会被突然放大(即产生谐振现象),过了谐振点后振动台输出的幅值则会快速下降。     

高频电液激振器的实验研究

电液激振器作为疲劳试验机的关键部件,其发展趋势是保证输出大激振力的同时,向着2000Hz以上工作频率段的方向发展,以适应新产品开发过程中的振动环境试验的需求,为此对高频电液激振器的研究显得尤为重要。高频电液激振器系统是由2D阀驱动液压缸活塞以某一振动中心位置作周期性往复运动。根据流体力学和系统动力学的理论对该系统进行数学建模。通过实验研究与分析发现,在2000Hz至3000Hz高频电液激振器所采集的激振波形比较光滑,且波形失真度不大,趋近于正弦波。同时,实现了激振频率3000Hz的重大突破。     

2D阀控高频电液振动台的设计及其特性分析

该文在分析目前电液振动技术的基础上,采用2D伺服阀控制激振缸,用2D阀的转速和直线位移来控制振动频率和振幅。文章介绍了2D阀控电液振动台的工作原理,以及振动台控制系统的硬件组成。最后在各种频率下进行激振实验,分析了激振波形,总结了实验结果。结果表明2D阀控电液振动台能实现高频振动。     

高频电液振动台振动特性实验研究

传统电液振动台由于受伺服阀频响特性的限制,其工作频率难以提高到较高的水平。为此提出一种基于2D激振阀的高频电液振动台,由于2D激振阀是一种特殊结构的转阀,通过提高2D激振阀阀芯的转速可以使电液振动台的工作频率实现大幅提高。分析了高频电液振动台的工作原理,并建立了其数学模型,为了验证理论分析以及高频电液振动台工作时的实际输出振动波形,设计了高频电液振动台并进行了实验研究。实验结果表明：基于2D激振阀的电液振动台能大幅提高振动频率,振动台输出的振动频率达到800Hz,远远高于现有传统电液振动台的振动频率。     

电液式大功率清洗装置的设计

对于污物重的大型、复杂零部件的清洗,已有的清洗方法难以实现大功率,为了解决这个问题,提出了电液式大功率清洗装置。其核心零件是2D四通转阀,通过控制2D四通转阀阀芯旋转可实现激振频率的控制,改变待清洗零件振动的快慢;控制阀芯轴向滑动可实现激振幅值的控制,改变待清洗零件振动的幅值。该装置采用2D四通转阀带动液压缸中的液压杆前后移动,从而带动清洗盒前后快速振动,剥离被清洗物表面的污垢,从而达到洗净目的,实现大功率清洗。通过数据采集系统实现对液压系统的控制、可视化实时数据采集、显示和保存。基于电液式大功率清洗的工作与控制原理搭建实验平台并做实验。结果表明：该电液式大功率清洗装置可达到下限频率为2669 Hz,实现大功率清洗。     

高频电液颤振器振动特性仿真与实验

一种由两位三通激振阀和单作用缸组成高频电液颤振器,高频激振阀采用转阀结构,控制油液交替进出液压缸,从而使弹性端盖产生受迫振动。采用AMEsim分析了液压颤振器的低频振动特性。实验中测量了不同压力与不同弹性端盖质量时电液颤振器在1 Hz~4 000 Hz的振动频率下的压力、加速度、位移以及流量特性。分析表明,高频激振阀的工作频率可以达到4 000 Hz,激振器的谐振频率为320 Hz时,谐振时弹性端盖振动振幅明显增加,此时颤振器所需输入功率很小,最理想的工作频率为320 Hz。     

2D阀控电液激振器振动中心偏置量控制的研究

为了消除2D阀控电液激振器由于加工误差和载荷不对称产生的单侧偏移,并且实现受控的零位偏移振动。提出了一种偏置控制方法。该方法是将一个数字伺服阀与2D阀并联,数字伺服阀、电-机械转换器和位移传感器构成活塞杆的位置闭环控制系统。通过对活塞杆的位置闭环实现激振器偏置量的控制。实验结果显示活塞杆位置闭环控制系统的阶跃响应时间为2.9s,稳态误差为3.04%。激振器以1Hz的频率作偏置振动时振动中心的稳态误差为0.3%,以100Hz的频率作偏置振动时振动中心稳态误差为1.35%。     

单轴高频电液振动台谐振现象的机理分析研究

关于液压系统的谐振现象,传统流体理论介绍的不多,仅仅提出当机械系统的固有频率和液压系统的工作频率相接近时会发生谐振现象。针对单轴高频电液振动台出现的谐振现象,运用能量守恒原理对其产生的谐振现象进行了理论分析,并在2D激振阀不同惯性负载以及不同轴向开口作用下,对单轴高频电液振动台输出的谐振波形进行了仿真研究。并利用数字伺服阀调节液压缸无杆腔的容积,实现液压系统固有频率的改变,从而使得电液振动台能够正常工作在不同的谐振频率点。     

2D阀控电液激振器

传统的阀控制缸或马达构成电液激振器的方案,在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制,其激振频率难于提高至较高的水平,为此提出采用2D阀控制液压执行元件的实现方案,旨在大幅度提高电液激振器的频率.在2D阀中,阀心的旋转运动和轴向滑动分别用于实现激振频率和幅值的独立控制,激振频率与阀心的转速、阀心台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关,通过改变这些因素易于实现2D阀控激振器的高频激振.以2D阀控双出杆缸为例,进行理论分析和试验研究.研究结果表明:2D阀控激振器的负载以弹性力为主时,随阀心旋转阀口面积变化的波形近似为上升与下降速率相等的三角波形,但是受到弹性负载方向变化的影响,而激振波形上表现出上升与下降过程斜率的不一致性,这种不一致性在2D阀的轴向开口达到某一临界值时表现得最为显著.随着2D阀轴向开口的减小,激振波形逐渐趋于一致.     

基于DSP的高频电液激振台控制器

为了实现对2D电液伺服阀双自由度的控制,将DSP技术应用到高频电液激振台控制系统的构建中。通过对步进直线电机和同步伺服电机的调控,实现了对2D电液伺服阀阀芯开口的精确定位和对阀芯转速的控制,同时实现了与上位机的通信。利用数字滤波对采集信号进行处理,提高了控制精度,并通过控制算法实现了在非线性失真下的跟踪控制,消除了电机失步和速度突变。详细阐述了控制系统的硬件结构和软件设计。实验结果表明,该控制系统稳定可靠,能随着阀芯轴旋转运动和轴向滑动实现激振频率和幅值的独立控制。     

振动拉削用双阀激振系统耦合增益特性分析与实验研究

电液伺服激振系统(Electro-Hydraulic Excitation system,EHES)其振幅增益特性往往难以描述和预测。针对上述问题,以双伺服阀并联EHES为研究对象,综合考虑伯努利流体汇流耦合和阀控非对称缸特性,建立了系统数学模型;分别通过Matlab/Simulink仿真计算和实验系统测试,研究汇流耦合影响下双阀并联有效振幅增益的规律特性。实验结果表明:所建立的数学模型能有效描述实际系统的增益特性;而汇流耦合主要影响了激振缸的负载流量饱和特性,使得双阀并联激振所输出的振幅增益随激振频率和控制信号幅值的变化,其有效增益在50%~70%间浮动。     

1000Hz高频疲劳试验系统的实验与仿真研究

采用液压马达驱动一种高频激振阀控制液压缸实现了1000 Hz的高频疲劳振动.该文介绍了这种高频疲劳实验系统及其关键控制元件--高频激振阀,计算了在高速转动时阀芯的阻力扭矩,通过CFD软件对这种高速转阀的阀口流场进行了仿真分析,实验研究了系统在800～1200 Hz的振动特性.     

基于泵控缸位置伺服系统的模糊控制系统设计

在电液位置伺服控制技术中,大多采用电液伺服阀控制液压缸位置,其缺点是能耗大、效率低。为此设计了一种通过数字泵直接控制液压缸位置的模糊控制器,该控制器的设计目标是在实现液压缸的精确位置伺服控制的同时追求节能降耗。     

电液激振器的谐振特性研究

电液激振器作为疲劳试验机的关键部件,其发展趋势是向着高频率发展的同时,能保证其较大的激振力输出,以满足工程试验对激振器的高频率大激振力的需求,为此电液激振器的谐振特性研究显得尤为重要。电液激振器系统是由2D阀驱动单出杆液压缸活塞以某一振动中心位置作周期性往复运动。根据流体力学和系统动力学的理论对该系统进行数学建模。通过实验研究与分析发现,随着电液激振器的激振频率的上升,激振力的输出会逐渐减小,但在中间的某个频率段激振力会突然增大,且输出波形更趋近于正弦波,因此可以确定在这一频率段激振器发生了谐振。     

新型高频电液激振器

针对目前国内高频电液振动台的研究难题，文章提出采用阀芯双自由度阀控制液压缸实现高频电液激振。详细介绍了新型电液激振器的工作原理，给出了切实可行的整体控制方案并对电液激振器频率控制进行了初步研究。另外，还简要介绍了一种新的单片机：Rabbit3000。