基于轴控阀的阀控非对称缸位置控制系统研究

针对阀控非对称缸位置控制系统,通过理论公式搭建非对称液压缸的数学模型,采用前馈PID控制方法实现其位置控制并进行仿真和实验验证。利用传递函数推导出基于轴控阀的阀控非对称缸位置控制系统数学模型;根据所推导的数学模型采用前馈PID控制算法,利用AMESim搭建了非对称液压缸位置控制系统仿真模型;通过对阀控非对称液压缸位置控制系统进行实验,验证了搭建的轴控阀阀芯位置控制系统与非对称液压缸位置控制系统的正确性和有效性,实现了轴控阀阀芯精确位置控制与对外负载的控制。     

阀控液压缸统一流量方程的分析研究

从阀控对称液压缸、非对称液压缸的统一特性出发,对负载压力与负载流量进行了重新定义,并对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸,对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式,推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程,不仅兼顾了液压系统实际工作规律和阀控缸系统的统一性,而且为阀控缸系统的其它特性进一步分析提供了理论基础,并得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论。     

浮式钻井平台升沉模拟系统设计

设计电液比例阀控制非对称油缸模拟钻井平台升沉运动的实验系统,建立阀控缸的动态方程并用Matlab进行仿真。设计测控系统并采用PID和死区P控制相结合的方法控制比例阀,有效减小了死区对控制精度的影响。实验结果表明,该模拟系统可实现较高精度的位移跟踪。     

阀控对称液压缸先进控制策略对比研究

针对阀控缸系统先进控制算法理论和应用研究不足的问题,仿真研究多种控制算法在阀控对称缸液压系统控制中的应用。推导阀控对称缸的非线性微分方程,将伺服阀的动态性能考虑为一阶系统问题;进行PID、极点配置和基于反步法的自适应控制器算法的理论推导;建立阀控对称缸的功率键合图理论模型,应用上述控制算法对它进行控制效果仿真。结果表明：基于反步法的自适应控制器具有规范的设计方法和广泛的适应性,其控制效果和应用价值都优于传统控制方案。     

基于非对称缸的液压齿轮齿条转向器模拟测试实验台设计与研究

针对齿轮齿条转向器测试系统为对象,建立非对称缸的液压齿轮齿条转向器测试系统AMESim仿真模型,分析对称阀控非对称缸的速度特性。开发了基于Simulink/XPC Target模块环境下的实时在线监测控制系统。搭建了非对称缸的液压齿轮齿条转向器模拟测试实验台,实验结果证明,实物仿真结果和AMESim仿真结果有较好的一致性。     

阀控非对称缸全液压转向系统建模与动态性能分析

随着无人驾驶汽车的发展,对汽车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性要求越来越高。分析阀控非对称缸液压转向系统的四边滑阀压力-流量特性、阀控缸的连续性方程和液压缸的力衡方程,对转向系统的转向阻力矩进行分析,建立双阀控非对称缸液压转向系统的数学模型,采用MATLAB/Simulink软件对系统的时域和频域特性进行仿真分析。开发试验系统的数据采集程序,对转向系统试验平台的数据进行采集并对试验结果进行分析。仿真结果和试验结果对比表明:该系统满足工程实际要求,仿真结果与实测结果一致性较高,建模准确。     

顶模体系中多缸同步顶升液压控制系统设计

针对超高层建筑施工中液压顶升钢平台的负载不均衡导致的多缸同步运动精度低的问题,设计一种以工业控制计算机为上位机、西门子PLC为下位机的液压同步控制系统。运用高精度的位移传感器和倾角传感器对系统的关键参数进行检测和反馈。基于经典的PID控制算法,对对称比例阀的阀口开度进行精确控制,进而控制进入各缸的流量,达到多个液压缸同步顶升的要求。建立单个阀控非对称液压缸的数学模型,并进行稳定性分析及系统特性分析。结果表明:使用PID控制算法,顶模液压系统响应速度较快,运行稳定且无超调,能满足液压缸同步要求。     

对称式液压缸电液伺服系统在六自由度平台上的应用分析

结合对称式和单出杆液压缸的优点设计对称式单出杆液压缸,采用对称阀控制对称缸,简化了液压伺服控制系统,消除了非对称缸活塞杆换向时产生的压力突变,避免了气蚀对液压缸的影响.利用MATLAB/sIMuuNK对控制系统进行仿真和动压校正,证明了系统满足设计要求.     

功率键合图在研究阀控缸液压冲击中的应用

液压冲击问题一直是液压系统和液压元件常见故障之一。液压冲击使系统产生振动和噪声,不仅破坏液压元件,严重影响液压元件的使用寿命,而且严重妨碍了液压系统正常工作。本文介绍了功率键合图的基本概念,以对称阀控非对称缸的系统为例,讨论了各种液压元件的功率键合图模型的建立及解决阀控缸系统液压冲击的方法,并验证了功率键合图在分析液压系统动态特性时建模直观、可调参数多和仿真精度高的特点。     

阀控非对称缸系统特性分析与位置控制研究北大核心

以阀控非对称缸系统为研究对象,为得到系统的准确模型以及提高系统的位置控制精度,对系统进行辨识。针对液压缸的非线性和非对称性,提出基于位置基准和位置闭环双PID相结合的位置控制方法。建立阀控缸系统数学模型;依托力士乐液压实验平台和NI测控系统,分别从时域和频域两个角度对阀控缸系统进行辨识,得到系统准确的数学模型。基于该数学模型,分析系统特性。对所设计的阀控非对称缸位置控制策略进行实验验证。结果表明:在保证系统稳定裕量的前提下,该系统可实现较高精度的位置控制。     

升沉补偿模拟试验系统的设计与实验研究

提出和研制了深海采矿扬矿管的主动型升沉补偿模拟试验系统，实现了采矿船的升沉模拟和升沉补偿模拟，并进行了实验研究。实验的结果证明，采用电液比例阀控缸执行机构进行主动升沉补偿的方案是可行的和有效的，采用高性能的电液比例方向阀和合适的控制策略可以获得很高的升沉补偿精度。     

比例多路阀结构探析

提出一种多联比例多路阀结构.此结构中,通过多联先导控制比例阀的组合,采用闭环控制形式,实现了负载敏感控制功能、负荷独立控制功能、压力补偿控制等功能,并对各个功能进行了分析.     

电液比例对称阀控非对称液压缸的模型研究

针对阀控液压缸的建模，分析现有研究成果的特点。现有建模过程中需要线性化近似，同时负载压力、负载流量的定义多样化，虽然最终可以建立统一的传递函数，但传递函数的系数不确定性因素较大，这将直接影响高精度的应用。从工程角度出发，重新定义负载压力、负载流量的概念，推导出对称阀控非对称液压缸两个方向的传递函数，并对其进行进一步的分析，为电液比例对称阀控非对称液压缸系统的高精度应用提供了参考。     

高精度电液比例阀控缸位置伺服系统控制器的设计

设计了一种由反馈控制器和前馈控制器组成的适用于电液比例阀控缸液压位置伺服系统的控制器，前馈控制器根据动力机构的传递函数来设计，反馈控制采用了一种新型的模糊-PID控制器。试验结果显示，采用该控制器的电液比例阀控缸系统获得了较高的位移跟随精度，从而证明了本文所设计的控制器是有效的。     

气动高精度压力控制系统的建模及特性分析

为实现气缸容腔的高精度压力控制,设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统.建立了该类系统完整的数学模型,模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型.仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响,为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据.     

不同比例阀抑制潜孔钻机变幅系统液压冲击特性分析

潜孔钻机变幅机构液控系统在主控阀换向过程中会产生较大的冲击与振动。为降低潜孔钻机变幅机构液控系统换向时的冲击,采用旋转比例阀对其进行控制。分析旋转比例阀与普通比例阀的区别,建立旋转比例阀的控制模型;分别采用普通比例阀和旋转比例阀对潜孔钻机的变幅系统进行控制,对比普通比例阀和旋转比例阀的控制特性。结果表明：采用旋转比例阀可有效抑制动臂举升油缸在换向时进油腔的压力冲击,使潜孔钻机变幅系统工作时更加平稳。     

摩擦焊机液压施力系统压力特性对比分析

为分析采用电液比例计算机闭环系统进行摩擦焊接过程控制的必要性及可行性,对比分析了分别由开关阀和比例溢流阀组成的两种摩擦焊机轴向压力施力系统的静动态特性,以及长期生产过程中轴向压力波动规律,重点分析了油温对轴向压力参数的影响.结果表明,比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好.     

基于简化模型的阀控液压缸活塞运动速度控制方法的研究

对阀控液压缸活塞运动速度的有效控制,有利于提高液压伺服系统的工作精度。设计一种与非线性摩擦力相关的简化模型,用以对液压缸活塞运动速度进行控制。分析比例方向阀控制的液压缸的结构,建立比例方向阀的闭环传输函数。通过液压缸两个腔室的压差,计算比例方向阀中液压介质的体积流量方程,并在此基础上求取液压缸压力值的连续方程,进而得到了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的全阶模型。最后,在闭合的液压回路中,通过负载的压力值,简化了液压缸压力值的连续方程,从而求取了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的简化模型。实验中,利用此方法对方波、正弦波以及随机激励信号产生的目标速度进行了追踪测试。测试结果显示:此方法相比滑模控制方法,在对方波、正弦波以及随机激励信号下产生的目标速度进行追踪时,追踪误差分别减少了9.2%、11.22%以及11.13%。说明此方法能够对液压缸活塞运动速度进行准确的控制。