基于模糊PID控制的电液比例阀控缸系统泄漏补偿研究

为解决电液比例阀控缸系统存在的系统死区非线性因素、液压缸泄漏的问题，搭建了基于AMESim和Simulink联合仿真的电液比例阀控缸系统模型，对是否考虑泄漏的阀控缸系统影响其动态特性的主要因素进行联合仿真分析；针对阀控缸系统存在的问题设计了模糊PID控制器，得到液压缸活塞位移与泄漏量之间的关系以及对系统性能的影响规律，与传统PID控制器进行仿真实验对比。结果表明：模糊PID控制器在解决系统非线性影响因素、液压缸泄漏等问题中具有良好的效果，控制响应速度更理想，且系统无超调、无振荡、鲁棒性强。     

基于神经网络的液压缸微小内泄漏数据分析及预测的研究

液压缸的内泄漏是工程机械故障中难以避免的,该故障会降低液压系统的工作效率,严重的内泄漏还会引发安全事故。构建一种实时测量液压缸内泄漏的系统,提出一种模拟液压缸微小内泄漏的方法,采用压力应变片将流量变化转换为应变信号的实验模型,对实验数据进行分析并建立应变-流量的数学模型,利用神经网络的学习与训练,对内泄漏量进行预测。最后将实际微小内泄漏量与神经网络的预测值相比较。实验结果表明,神经网络具有高精度和高效率的预测能力,为液压系统的微小泄漏监测奠定了基础。     

液压缸常见运行故障--泄漏的排除

0　前言液压缸是工程机械液压系统常用的一类执行元件 ,是将液压能转换成机械能的能量转换装置。其运行故障的发生 ,往往和整个系统有关 ,因此不能孤立地看待。应从内部到外部仔细分析故障的原因 ,采取适当的解决方法 ,避免不加分析大拆大卸 ,造成损失。液压缸泄漏是最常见的运行故障 ,是影响安全、污染环境的重要因素 ,应引起足够重视。1　泄漏途径液压缸的泄漏包括外泄漏和内泄漏两种。外泄漏指液压缸缸筒与缸盖、缸底、油口、排气螺塞、缓冲调节阀、限速阀、缸盖与活塞杆处等外部的泄漏 ,它容易从外部直接观察出。内泄漏是指液压缸内部高…     

基于D-S理论和AMESim技术的液压缸泄漏故障诊断仿真研究

将D-S数据融合技术引入液压缸泄漏故障诊断领域,通过异类传感器获取液压缸泄漏故障下的多模信息,将多源信息进行融合,有效解决了单传感器判别精度不高的问题.利用AMESim软件分别对液压缸的内泄漏和外泄漏故障状态以及正常工作状态进行仿真,提取其压力、流量、行程信号,并利用数据融合技术进行故障诊断判别.     

基于LS-SVM液压缸泄漏故障诊断方法的研究

液压系统的执行机构是液压缸,其运动故障主要是压力不足,导致其动作反应不及时,针对液压控制系统中出现故障复杂性的特点,以液压系统的液压缸泄漏为研究对象,通过分析液压缸泄漏程度的故障形式,通过液压缸泄漏程度的分类,提出了基于LS-SVM液压缸泄漏故障方法,建立了该系统的故障诊断模型,对液压缸泄漏量进行定量的分析和算法研究。研究表明,这种针对液压缸泄漏故障诊断的原理、方法和特点,可以比较准确地预测液压缸泄漏的程度,对其故障诊断是有效和实用的。     

液压缸组合密封性能仿真与参数优化研究

通过改变伺服液压缸组合密封的结构型式,建立两种密封圈的仿真模型,利用ANSYS Workbench软件在静密封状态下,探究介质压力、压缩率、接触的摩擦因数对伺服液压缸密封性能的影响,并以密封圈最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力作为密封性能的判定依据;而在动密封状态下建立泄漏量和启动压力动态特性的数学模型,并以二者数值大小作为密封性能的判定依据,从而优化密封圈的组成结构参数。结果表明:在静密封状态下,当改变其中任一参数时含有工字形圈的液压缸的最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力明显优于含有O形圈的液压缸;而在动密封状态中,随着介质压力增加,两种模型的液压缸泄漏量不断减少,启动压力不断增加,并且含有工字形圈的液压缸泄漏量更少,表明工字形圈的密封性能优于O形圈的密封性能。而研究的工字形圈组合的格莱圈可为液压缸设计人员提供参考。     

基于卷积神经网络的液压缸内泄漏检测

由密封损坏引起的液压缸内泄漏会导致液压系统工作的不稳定。本文作者提出一种基于卷积神经网络的检测方法,先经过仿真得到在无泄漏、小泄漏、中等泄漏和大泄漏4种工况下的液压缸一个腔的压力信号,通过卷积神经网络的学习与训练,使其在不确定工况下通过输入压力信号自动地检测液压缸的泄漏程度。相比于传统的建模方法,文中方法克服了在非线性液压系统中建模难点,只需要采集压力信号,且简单可行,具有很高的可靠性;将该方法与传统的BP神经网络作对比,证明该神经网络的优越性     

基于卷积神经网络的液压缸内泄漏检测

由密封损坏引起的液压缸内泄漏会导致液压系统工作的不稳定。本文作者提出一种基于卷积神经网络的检测方法，先经过仿真得到在无泄漏、小泄漏、中等泄漏和大泄漏4种工况下的液压缸一个腔的压力信号，通过卷积神经网络的学习与训练，使其在不确定工况下通过输入压力信号自动地检测液压缸的泄漏程度。相比于传统的建模方法，文中方法克服了在非线性液压系统中建模难点，只需要采集压力信号，且简单可行，具有很高的可靠性；将该方法与传统的BP神经网络作对比，证明该神经网络的优越性     

间隙密封液压缸的UDF有限元分析

应用Fluent软件中的UDF方法,对间隙密封伺服液压缸进行动态仿真,并通过编程对温度、压力与液压油黏度之间的关系进行定义,分析了活塞周期运动过程中,温黏,压黏对液压缸间隙流场的影响。结果表明:间隙流场中流体的平均温度逐渐升高使得黏度发生变化;温度升高时,液压油黏度降低,流体阻力减小,液压降减小,反之液压降增大;黏度不断降低,间隙泄漏量会不断升高,但泄漏量增加的速度会逐渐变慢,最终达到一种稳定的状态;当黏度变化时,间隙流场内壁面壁面摩擦力大小随时间逐渐增大,当液压缸运行到一定时间,内壁面壁面摩擦力大小都将趋于稳定状态。     

基于AMESim液压元件设计库的液压系统建模与仿真研究

以某液压实验台为研究对象,运用AMESim对液压系统进行仿真分析。建立液压系统的HCD仿真模型;进行特性仿真,并与物理特性进行对比,验证了HCD仿真模型的正确性;运用所建立的HCD仿真模型对影响液压缸运动速度的因素进行分析,给出不同的流量、活塞缸直径、活塞杆直径及泄漏影响液压缸运动速度的量化对比曲线,从而为液压系统的设计及故障诊断提供依据。     

基于AMESim节流调速回路仿真及实验研究

推导出考虑液压缸泄漏的节流调速回路活塞运动速度表达式,基于AMESim建立了进油路的节流调速回路仿真模型,分析液压缸泄漏对节流调速回路速度-负载特性的影响,得到速度-负载曲线;利用QCS003C教学实验台进行实验验证,得出所建立的模型是准确的结论,为节流调速回路的进一步研究提供了理论依据。     

基于AMEsim的压力机锁紧回路仿真与试验研究

压力机锁紧回路的作用是在执行元件不工作时,准确地停留在原来位置上,不能因泄漏或外界因素而改变位置。采用锁紧回路可以起到保压作用,防止泄漏,保证负重油缸活塞稳定,确保机械正常工作。以压力机的3种锁紧回路如换向阀中位机能、双液控单向阀以及平衡阀锁紧回路为例,分析了其工作原理,利用AMESim对锁紧回路进行了仿真,并在液压试验台上进行了测试。试验表明,仿真得到的液压缸位移曲线与试验台测试所得的位移曲线基本吻合,验证了仿真的正确性。     

工程机械液压缸内外泄漏模拟实验(英文)

针对工程机械液压缸内外泄漏故障诊断中故障判据的提取问题,介绍了一种通过监测工程机械液压缸压力和位移信号的模拟实验方法。通过在不同泄漏孔径、不同系统压力、不同系统流量和不同负载情况下的模拟实验,为工程机械液压缸泄漏故障诊断提供有效的判据,具有实际的工程意义。     

Experimental Research on Internal and External Leakage of Construction Machinerv Hydraulic Cylinder

针对工程机械液压缸内外泄漏故障诊断中故障判据的提取问题,介绍了一种通过监测工程机械液压缸压力和位移信号的模拟实验方法.通过在不同泄漏孔径、不同系统压力、不同系统流量和不同负载情况下的模拟实验,为工程机械液压缸泄漏故障诊断提供有效的判据,具有实际的工程意义.     

基于AMESim的间隙密封伺服缸位置控制参数优化

活塞与缸筒之间的间隙值是间隙密封伺服液压缸设计的重要参数。分析阀控间隙密封伺服液压缸的数学模型,并在AMESim中建立模型,采用遗传算法对间隙值和位置控制参数进行优化。结果表明:间隙值是影响间隙密封伺服缸位置控制的关键因素;优化后的间隙值和控制参数能很好地提高位置控制的动态品质,并且泄漏量也较小。     

基于小波与EMD的EHA液压缸内泄故障诊断研究

为有效地诊断出内泄故障,通过EHA实验台模拟出不同故障等级的EHA双杆液压缸的内泄漏。在相同控制信号输入下采集液压缸腔室内压力信号,使用小波与EMD分解2种方法分别对健康模式与故障模式下腔体内压力信号进行分解,得到压力信号的一级和二级高频小波系数及一级IMF函数,完成特征提取。通过多组实验求得特征提取后的均方根值,实现了EHA液压缸内泄漏故障与故障等级的离线诊断,并对比了不同诊断方法的诊断效果。结果表明：压力信号的一级IMF函数诊断效果最佳,一级高频小波系数诊断效果最差。     

工况温度下W形金属封严环性能的定量化研究

金属封严环结构参数对其泄漏以及刚度等重要性能有重要影响,合理设计选择封严环壁厚、外径以及波谷半径等参数可以使其达到更好的性能。应用有限元软件对5种不同结构W形金属封严环的性能进行仿真计算,获得不同结构的封严环在不同压缩量和工况温度下的刚度和泄漏量,并且通过试验验证了仿真结果的正确性。为了给封严环的正向设计提供理论参考依据,利用MATLAB对轴向刚度进行了数值拟合分析;以平行圆板数学模型为基础,探索W形封严环泄漏量计算方法。结果表明:通过数值拟合出的封严环轴向刚度公式计算所得刚度与试验刚度最大误差为6.70%;计算泄漏量与试验泄漏量最大误差为5.66%;在以气体为密封介质的工况下,W形金属封严环封严性能随着工况温度的升高而增强。     

复合节流调速回路特性数值仿真分析

对系统各元件进行动态分析,采用状态方程法建立复合节流调速回路数学模型。基于龙格-库塔法原理对回路特性进行数值计算与分析,并基于AMESim建立复合节流调速回路的仿真模型。获得进出口节流阀的面积比、液压缸外负载等参数对液压缸运动速度、进口及出口压力的影响规律。仿真所得结果与MATLAB数值计算结果一致。在不同外负载的情况下进行实验,验证了该回路中液压缸具有较好的速度刚度及稳定性。研究结果为复合节流调速液压系统的设计、优化提供了参考。     

矿用液压缸动载特性的仿真及试验研究

基于AMESim仿真计算,综合软件中机械元件库、液压元件库及液阻库,建立了矿用液压缸动载加载系统的仿真模型,对动载条件下液压缸无杆腔的压力特性进行模拟分析,进行了液压缸动载过载的现场测试试验并同步监测无杆腔压力波动,仿真计算数据在一定误差范围内与试验数据吻合,验证了文中仿真模型搭建及参数设定的准确性。在此基础上通过修改仿真模型的技术参数,对矿用液压缸在不同工况条件下的动态特性进行仿真计算,对比不同工况下的液压缸无杆腔压力-时间曲线,得出结论:增大液压缸初撑压力以及无杆腔容积有利于增强液压缸的抗冲击能力;动载过载条件下安全阀超调量达到36%,1.2 s后完全泄压;液压缸动载过载冲击试验台蓄能器对液压缸压力特性的影响表现在随着蓄能器容积的增大,初期无杆腔压力峰值明显增大,后增强趋势逐渐放缓,蓄能器容积达到300 L后影响强度基本为0。     

液压缸内泄漏检测方法的研究

对目前液压缸常用的3种内泄漏检测方法进行分析比较,提出采用压差法检测内泄漏。介绍了压差法的检测原理和系统组成,与前3种检测方法相比,压差法检测具有精度高、自动化程度高等特点。