基于Nelder-Mead算法的插装阀AMESim仿真模型优化设计

详细分析二通插装阀的数学模型,建立其流量与进出口压差之间的关系,利用AMESim中的Hydraulic Component Design(HCD)库搭建二通插装阀的仿真模型。根据无导数的Nelder-Mead单纯形优化算法理论,借助Matlab对模型的结构参数进行优化。采用优化结果仿真得到的流量-压降特性曲线与期望特性曲线相当接近,验证了仿真模型的准确性和优化方法的有效性。     

插装式两位四通换向阀动态性能仿真研究

以由两位两通插装阀组合得到的二位四通换向阀为研究对象,分析其阀芯受力状况及流量特性,构建相应的数学模型。基于AMESim液压设计软件中液压元件设计库建立了换向阀的仿真模型,比较分析插装式换向阀与普通换向阀的换向特性曲线,验证仿真模型的可靠性。在此基础上,研究插装阀弹簧刚度及阻尼系数对阀口开度及换向过程动态性能的影响。研究结果表明:稳态液动力导致插装阀开启后流量发生波动,通过对弹簧刚度和阻尼系数的合理设计可以有效缩短换向时间并减缓流量波动,提升插装式换向阀的工作性能。     

基于AMESim矿用自卸车全液压转向系统建模分析

针对矿用自卸车流量放大全液压转向系统建模仿真特性分析进行研究,以XGE400矿用自卸车全液压转向系统为研究对象,根据系统的结构原理分析了其静态特性,并利用AMESim搭建系统的动态特性仿真模型,以不同的阶跃信号作为输入激励,获得系统的动态特性变化曲线;同时搭建流量放大全液压转向系统试验台,对其性能进行试验验证,将两种方法获得的结果进行对比分析。结果表明:二者变化基本吻合,所搭建的仿真模型是准确可靠的,可以应用于实际设计和产品优化设计。     

汽车起重机用平衡阀静态特性仿真及试验研究

以汽车起重机起升机构系统中的某型流量为300 L/min平衡阀为研究对象,根据平衡阀的结构特点及工作原理,搭建数学模型,并对阀口模型进行精准过流面积计算。以数学模型为基础在AMESim中搭建仿真模型,分析负载压力、主阀流量、背压及控制特性曲线的静态特性;同时对平衡阀进行试验,试验结果对比仿真结果修正数学模型中参数值。结果表明：随着控制压力的增大,主阀口流量呈逐渐增大的趋势;当达到额定流量300 L/min时,主阀口流量保持不变;仿真模拟曲线与试验曲线最大误差为2.7%,验证了模型的可用性。     

一种伺服电机驱动的比例换向阀结构设计与特性分析

针对传统的电动伺服比例换向阀存在结构复杂、动态特性差的不足,提出一种伺服电机驱动的大流量比例换向阀,采用定差减压阀进行压力补偿,直流电机作为动力元件,通过丝杠螺母机构连接阀芯轴,以此控制主阀芯的位置。设计双闭环控制系统提高阀芯控制精度。运用动力学原理建立比例换向阀数学模型,对比例换向阀稳态性能进行理论分析,研究其动态性能。进一步利用MATLAB/Simulink软件搭建了比例换向阀控制系统仿真模型,并进行了稳态与瞬态特性仿真。结果表明：比例换向阀阶跃响应速度达到36 ms,验证了所提出的比例换向阀具有较好的响应速度和稳定性;通过瞬态特性仿真得到比例换向阀的阀口流量随电机转角的变化曲线,获得电机转角和阀口流量特性控制函数;验证了采用定差减压阀方案可以在负载变化时进行较为理想的压力补偿,比例换向阀的控制精度达到98%。     

比例流量阀的特性测试与实验建模

根据等温容器充/放气法原理,搭建了比例流量阀的特性测试平台。对测试所获得的实验特性曲线,用小孔质量流量的近似公式加多项式修正的方法进行曲线拟合,建立了描述比例流量阀特性的实验模型。所介绍的测试方法测量装置简单,测试成本低。所建立的实验模型已运用在减振器主动控制系统中,具有良好的控制效果。     

基于AMESim的新型变排量机油泵建模与仿真研究

以一种新型叶片柱塞复合形式的二级变量叶片泵为研究对象,其主要特点是将叶片顶端嵌入到定子中,转子、叶片、定子同时转动,减小了高速时的叶片冲击。推导叶片柱塞复合作用下泵的瞬时流量特性公式。基于AMESim仿真平台搭建比例电磁阀、瞬时流量、变量机构模型,并对二级变量叶片泵特性进行仿真,并通过台架试验进行相关验证。实验结果表明：该泵在中低速下压力-流量曲线吻合较好,说明流量和变排量建模准确;加减速曲线说明泵在比例阀不同占空比时,压力调节具有稳定性。     

基于 AMESim 的粉末压机液压系统节能控制北大核心

针对粉末压机压制频次高、能耗高、液压系统发热严重等问题,提出采用伺服泵组、大通径伺服阀及压力补偿等环节实现2.8 MN粉末压机液压系统的节能控制。利用AMESim软件搭建比例流量插装阀和伺服阀仿真模型,通过仿真验证模型的正确性;搭建2.8 MN粉末压机液压系统仿真模型,研究伺服泵组节能控制、伺服阀及压力补偿控制对液压系统功耗的影响。结果表明:采用伺服泵组节能控制可以有效降低压机待机阶段的液压系统功耗;采用伺服阀及压力补偿控制可实现压机工作阶段泵出口压力随负载变化而变化,有效降低泵出口压力和液压系统功耗。     

基于AMESim的电动伺服变量柱塞泵建模与仿真

阐述了一种新型电动伺服变量泵的结构组成和工作原理,基于AMESim软件建立泵体各部件及整体仿真模型,对其流量特性、流量-压力特性和变量调节特性进行了仿真分析。结果表明:所设计的电动伺服变量柱塞泵性能良好,能够满足使用要求;采用AMESim软件搭建的系统仿真模型可信度较高,可以很好地反映系统的实际运行情况,能够通过仿真指导系统的优化设计和控制算法实现。     

某动力与回收试验台动力系统的动态性能研究

结合某动力与回收试验台气液原理图,利用AMESim软件建立比例节流阀仿真模型,并与实际的比例节流阀NG50流量/信号特性曲线进行对比,表明所建立的比例节流阀仿真模型可行.在此基础上,建立动力与回收试验台动力系统仿真模型,仿真分析得到气液缸活塞推杆的速度和位移曲线,并结合实验验证仿真分析的有效性和可行性.     

比例插装式减压阀的设计及其在注塑系统中的应用

在普通插装式减压阀基础上改进得到一种比例插装式减压阀,建立该阀应用于高速注塑机注塑系统的AMESim仿真模型。通过仿真分析对插装式减压阀的结构参数及注射液压系统进行优化并取得了较好的仿真结果,为减压阀在注塑系统中的应用提供了参考依据。     

快锻液压机新型电液比例控制系统研究

电液比例控制系统在快锻液压机中的应用日益广泛.提出采用三通插装阀的新型电液比例控制系统的方案,建立其数学模型和仿真模型并与单独设置高压卸荷阀的控制系统进行对比.结果表明:系统用三通比例插装阀控制,无需单独设置高压卸荷阀,控制性能更好,并用蓄能器作辅助动力源,起到节约制造成本和节能的效果.     

低换向冲击直动式非线性比例换向阀设计与仿真

为了进一步降低比例换向阀换向时产生的压力冲击,设计了流量特性曲线为非线性曲线的直动式非线性比例换向阀,在AMESim中建立了直动式非线性比例阀及试验台仿真研究模型。仿真研究表明,该阀与线性比例阀相比,可以进一步有效降低换向冲击。证明了直动式非线性比例换向阀设计正确,仿真模型建立正确,可用于相关研究。     

插装式二维电液伺服阀的动态特性研究

插装式电液伺服阀较传统的电液伺服阀进一步提高了伺服阀的功重比,并具有优良的动态特性。提出一款插装式二维电液伺服阀并重点研究其动态特性。介绍插装式二维电液伺服阀的结构及工作原理。建立插装式二维阀的数学模型并进行仿真分析,尤其对阀芯旋转黏性阻尼系数进行推导。仿真结果表明：开环模式下插装式二维阀的阶跃响应时间为10 ms,幅频宽为40 Hz;闭环模式下阶跃响应时间为4 ms,幅频宽为100 Hz。通过搭建试验平台对插装式二维阀进行动态特性测试,试验结果表明：开环状态下阀的阶跃响应时间为7 ms,幅频宽为38 Hz,闭环状态下两项数据分别为6 ms和117 Hz。试验结果与仿真结果基本吻合,表明插装式二维电液伺服阀具有优良的动态特性。     

一种新型插装式水压电磁换向阀的仿真研究

基于二通插装阀结构,提出了一种新型插装式水压三位四通电磁换向阀的设计方案,并介绍了其工作原理;同时建立了水介质条件下插装式换向阀的AMESim仿真模型,分别分析了不同的阀芯面积比、阀芯阻尼孔直径、先导阀孔直径、阀芯质量以及弹簧刚度等在空载情况下对插装式换向阀动态特性的影响,并基于AMESim仿真分析得到插装式电磁换向阀的最优结构参数及其动态特性曲线。仿真结果表明,具有最优结构参数模型的该电磁换向阀换向迅速、稳定、可靠。     

面向对象的插装阀集成块CAD产品特征信息模型研究

提出了一套针对插装阀集成块CAD的特征定义和分类方法,描述了插装阀集成块的所有特征信息及各类特征之间的关系,建立了插装阀集成块CAD的特征信息模型,应用面向对象的技术实现了集成块特征信息模型的计算机描述,并设计了基于该模型的插装阀集成块CAD系统的总体结构.最后,通过工程实例,验证了基于特征的插装阀集成块实体造型方法的有效性和系统的可行性.     

插装式比例节流阀自抗扰控制研究

为了克服插装式比例节流阀中流量增益非线性、液动力、摩擦力等多种非线性扰动对阀芯控制性能的影响,提出了三阶自抗扰非线性控制策略。以DN80大流量插装式比例节流阀为研究对象,通过系统辨识的方法建立了较准确的数学模型,并进行了验证。在此基础上设计了三阶自抗扰控制器,并对设计的控制器参数进行了整定优化。通过仿真和实验分别对插装式比例节流阀主阀芯的阶跃响应的快速性和抗干扰特性进行了研究。结果表明:采用自抗扰控制下的主阀芯在阶跃激励下的响应和抗干扰能力方面明显均优于PID控制,系统具有较好的动静态性能和鲁棒性。