电控变量泵对液压挖掘机节能的实现分析

基于恒功率变量泵排量调节结构和电控泵的控制原理分析,挖掘机出口压力Pd、电控泵功率切换压力Pf与负流量压力Pi的大小决定了液压泵排量的大小.并建立了电控泵的恒功率控制模型和负流量控制模型,并进行了实验研究.     

几种A10VO~*恒压/恒流量变量泵的实用控制回路

A1 0 VO*恒压 /恒流量变量泵是 Rexroth公司生产的一种用于开式回路 ,压力和流量可以无级调节的新型轴向柱塞泵 ,该泵具有噪声低、使用寿命长 ,工作压力高、控制时间短等特点 ,特别是其可调的恒压输出及可调的流量输出的特点 ,更能满足当今节能和环保的要求 ,是一种很有应用前景的节能产品。1　泵的变量控制机构及其工作原理该变量泵的原理如图 1所示 ,变量机构主要由 2个伺服滑阀 ,2个变量缸和 1个节流阀组成。图 1中最上面的滑阀起恒压控制作用 ,可以通过调节该阀右侧的弹簧调整泵的恒压输出值。下面第 2个滑阀则起到调节泵输出流量的作…     

负流量恒功率变量泵建模及系统特性分性

应用大型液压系统仿真软件AMESim10.0建立了负流量恒功率控制变量泵模型。通过设置不同的变量活塞缸反馈力,得出其对于系统溢流量及工作流量响应时间的影响;通过设置不同的恒功率点及压力切断点,得出系统可变调节能力大小;通过设置系统不同的负流量信号,比较得出变量泵在不同功率曲线下运行的能力。研究结果表明,变量泵系统符合样本泵特性;变量活塞缸反馈力增益越大,系统溢流量越大,响应时间越短;通过负流量控制,能够使恒功率泵多种工作功率曲线得以实现。     

一种轴向柱塞泵恒流量调速系统的改进

在分析了轴向柱塞变量泵恒流量工作原理的基础上,根据已有的调节方法,采用一种新的恒流量调速方案,推导出泵输入轴转速和马达输出转速与斜盘倾角之间的函数关系,借助AMESim仿真软件构建出系统模型进行仿真,并利用单片机对变量泵的斜盘进行控制,使柱塞泵能将从发动机获得的变化转速调整为恒定的马达输出转速,满足发电机的输入转速要求,为现有的车载自发电系统的设计与开发,提供了理论依据。     

多路阀与变量泵恒功率-负流量控制机理研究

通过斜盘式串联轴向柱塞变量双泵结构的组成,结合六通多路阀与变量泵恒功率—负流量系统原理图,分析变量泵的负流量控制压力-流量特性、交叉恒功率控制压力—流量特性以及泵最大排量的压力-流量特性,为动静态特性的研究提供理论依据和指导。     

伺服电机驱动定量泵液压源系统的恒功率特性

在定量泵液压系统中,将变频技术与恒功率控制相结合,利用永磁同步伺服电动机、交流伺服驱动器和齿轮泵构成一种除恒功率变量泵之外的新型的恒功率液压源系统,根据负载压力的变化,通过变频调速调节电机转速,以达到调整系统输出流量的目的,最终完成恒功率控制。该液压源系统具有结构简单、成本较低等特点,并将电信号传输速度快和恒功率控制的节能等优点集于一体。实验结果表明液压源系统具有较好的恒功率特性。     

基于时频控制的恒流量泵机理研究

针对转向系统恒流量需求的背景，以简化结构提高可靠性为目标，以对应于转速的运动频率、有效吸油行程及其行程占比的控制，提出基于时频控制的恒流量泵原理，并从理论角度验证了其基本机理。以某型恒流径向柱塞泵开发为背景，开展了相关的仿真研究，针对该型柱塞泵关键参数进行了敏感性分析，对恒流控制的影响因素进行了解析。相关研究成果可拓宽恒流泵的设计思路，具有较强的理论及工程价值。     

液压挖掘机复合控制泵的建模方法研究

针对挖掘机液压系统变量泵结构复杂、建立仿真模型比较困难的问题,提出了一种根据实验数据和控制方式建模的思想,在仿真软件AMEsim中分别建立了恒功率控制、负流量控制及压力切断控制的变量泵模型,并进行验证,在此基础上,建立了挖掘机回转油路仿真模型,通过仿真分析,证明这种建模方法准确有效,对挖掘机液压系统和元件的研究具有实用价值。     

一种新型自动调节限压式变量泵

目前,限压式变量泵均为手动调节压力和流量,只能实现静态控制,不能满足工业自动化发展的需要。为了实现动态调节泵的压力和流量,应用步进控制技术设计了一种新型自动调节限压式变量泵。该文介绍了这种新型泵的结构、工作原理及应用范围。     

多功能泵保护阀旁路设计

离心泵的最小流量控制通常使用手动阀门操作控制或限流孔板控制,手动操作控制流量误差大,而且耗时费力;限流孔板控制流量不能实现关断,造成资源浪费;设计成自动调节控制,需要增加一套自动控制回路和调节阀,造价成本较高。然而,集四种功能于一体的多功能泵保护阀,不仅克服了前三种控制方式的不足,而且兼顾了止回阀和流量调节的功能。本文详细介绍了多功能泵保护阀在各种工况下的良性运行,以及它的使用方法、工作原理、使用功能、汽蚀的产生和消除。通过流体仿真分析、重难点计算和静密封试验,充分验证了用多功能泵保护阀替代离心泵最小流量控制的可行性和可靠性。     

伺服电机驱动的液压动力系统及其神经网络自适应优化控制

针对传统液压系统存在的高能耗、低响应特点,采用节能型液压动力源-永磁伺服电机直接驱动定量泵,以取代原有的异步电机驱动液压动力源,从而形成一种新型的节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。由于实际液压系统随机干扰严重,具有多变量、非线性、强耦合的特征,难以建立较准确的数学模型,常规的PID控制算法很难满足液压系统高精度控制的要求,因此提出基于PSO与BP混合优化前向神经网络 PID自适应控制方法,实现液压系统在典型工况下流量的精确控制。PID控制器的参数采用神经网络进行自适应整定,神经网络的权值采用混合优化算法进行调整,通过神经网络的自学习能力寻找最佳的P、I、D非线性组合控制律,以增强液压系统对工况变化的适应能力。仿真和实验结果表明,该控制方法跟踪速度快、超调小、鲁棒性强,从而为液压系统流量高精度控制提供了一种新方法。     

基于信息优化的加工过程神经网络控制

为了提高加工过程生产率和保证加工精度,以加工过程的恒切削力控制作为研究对象,将信息论原理和神经网络智能控制理论应用于加工过程控制,以信息熵作为加工过程智能控制系统的性能测度能统一各级性能指标,将神经网络作为加工过程控制输入和系统输出的信息传输通道,确定了神经网络基于信息优化的目标函数,推导出了信息优化的三层BP神经网络学习算法,提出了恒力切削过程中基于信息优化的神经网络控制系统框架.通过加工过程的仿真实例证明,与传统自适应神经网络控制方法相比,基于信息优化的神经网络控制方法收敛精确,速度快,振荡小,系统超调量小,具有较好的综合性能.研究结果为信息理论应用于加工过程控制提供了有效途径.     

基于模糊神经网络PID的复合控制策略

为了结合模糊控制容错力强和神经网络PID在线学习和调整的优点,提出了一种结合模糊控制与神经网络PID控制的复合控制方法,即分别设计模糊控制器和神经网络PID控制器后,再利用权重分配器对这两个控制器进行权重分配来控制被控对象。将该控制策略应用于某火电机组的二级过热器减温水流量系统控制,并在simulink仿真平台进行仿真,仿真实验结果表明:该复合控制策略较传统的模糊控制或神经网络PID控制的上升时间更短,调节时间和超调量更小,稳态性能更好。     

多柱塞阀配流往复式容积泵新型流量调节方法研究

针对多柱塞阀配流往复式容积泵的结构特点,提出了通过使进液阀在排液行程阶段延迟关闭的方法来实现泵出口流量调节的目的。为探究这种新型流量调节方法的有效性,利用AMESim建立了仿真模型并进行了仿真分析。结果表明：以曲轴转角位置作为控制信号,从曲轴处于排液行程位置开始,控制各个柱塞腔进液阀依序延迟关闭一定的曲轴转角角度,可使已进入柱塞腔的部分液压介质经进液阀回流至液箱,进而使流经排液阀进入后续液压系统的流体体积减少,最终实现了流量调节目的。相较于现有的基于变频技术和电磁卸荷技术的流量调节方案,提出的新型流量调节方法可避免由于曲轴转速反复变化引起的泵动力端润滑质量下降以及由于卸荷阀反复启闭引起的后续液压系统压力波动频繁等问题。     

压力信号干扰抑制的质量流量数据融合研究

质量流量测量精度受压力的影响,且随着压力的增大其测量精度变差。采用多个质量流量传感器进行多处测量,对质量流量测量数据进行自适应加权融合。在此基础上,为了消除压力对流量测量值的影响,采用BP神经网络进行压力干扰抑制的质量流量数据融合研究。研究结果表明,BP神经网络质量流量融合值的精度较自适应加权融合值的精度大大提高,且附加动量法获得的BP网络融合精度最高,自适应学习速率调整法次之,梯度下降法最差。     

SEQUENTIAL DIAGNOSIS FOR A CENTRIFUGAL PUMP BASED ON FUZZY NEURAL NETWORK

A sequential diagnosis method is proposed based on a fuzzy neural network realized by ＂the partially-linearized neural network （PNN）＂, by which the fault types of rotating machinery can be precisely and effectively distinguished at an early stage on the basis of the possibilities of symptom parameters. The non-dimensional symptom parameters in time domain are defined for reflecting the features of time signals measured for the fault diagnosis of rotating machinery. The synthetic detection index is also proposed to evaluate the sensitivity of non-dimensional symptom parameters for detecting faults. The practical example of condition diagnosis for detecting and distinguishing fault states of a centrifugal pump system, such as cavitation, impeller eccentricity which often occur in a centrifugal pump system, are shown to verify the efficiency of the method proposed in this paper.     

基于单神经元的智能流量控制系统

针对废水处理汽提塔的液位控制要求,采用“组态王”为监控软件,用可编程序控制器OMRONC 200H（PLC）作为下位机的控制（IPC＋PLC系统）方案,将单神经元和专家系统相结合的智能PI调节方法应用于可编程控制器,控制变频器化工泵进行流量调节。应用表明：智能型PI变频器流量控制方案先进,精度较高、节能、运行成本低、在过程控制中具有较大应用价值。     

基于转矩控制的定排量恒压电液动力源运行特性

通过协调电液动力源转速和排量可以提升其能效,也是目前电液动力源的研究热点,随着变频和伺服技术的发展,变转速电液动力源也越来越多地应用在工业生产和航空航天装备中。目前,电液动力源实现流量控制可以采用变排量控制,也可以采用变转速控制,这两种控制方式已非常成熟,应用也较多。但在压力控制中,还往往只能依赖液压泵变排量控制结合压力反馈实现压力控制机能,采用变转速控制压力时,难以适应负载流量随机快速变化工况。为此,提出采用高效率的伺服电动机直接驱动定量泵,进一步提出基于转矩控制和转速补偿的压力控制方案,在负载压力变化时,无需控制电动机转速,具有动态响应快、系统结构简单的优点。通过理论分析和试验研究,结果表明,采用设计的方案可以很好地实现压力控制,在相同条件下,与常规恒压变量泵相比,压力响应时间从160 ms降低到50 ms,响应速度远超国际同类恒压控制泵     

一种乳化液泵分级故障诊断方法

针对乳化液泵故障机理复杂、故障诊断难的现状,提出一种乳化液泵分级故障诊断方法。首先,通过深度自编码网络(Deep Auto-Encoder Network,DAEN)实现乳化液泵故障的第一级诊断,以乳化液泵的14个特征参数作为输入,自适应特征学习,识别故障形式;然后,通过专家系统实现乳化液泵故障的第二级诊断,将已识别的故障形式与必要故障信息作为专家系统输入,得到明确的故障定位。实验表明,深度自编码网络平均准确率98.712%,优于深度神经网络和卷积神经网络,可靠性高,可以完成第一级诊断任务,然后通过专家系统完成第二级诊断任务,分析产生原因,操作简单。将该方法编制成后台可运行的程序,嵌入煤矿综采工作面智慧云平台。经过实际测试,该故障分级诊断方法能够快速有效定位故障位置,提高诊断精度。     

多柱塞阀配流往复式容积泵流量调节策略研究

为实现多柱塞阀配流往复式容积泵的流量调节,提出一种基于进液阀在排液行程内延迟关闭原理的流量调节策略。在未考虑柱塞副泄漏效应及配流阀启闭滞后效应前提下,首先借助柱塞运动规律得到了单柱塞腔无量纲化流量方程,并以此为基础建立了单柱塞腔无量纲化瞬时排出流量与排液阀滞后开启时长间的函数关系;之后,借助多柱塞泵的各个柱塞具有相同曲轴安装角度差的结构特点,得出了三柱塞泵整泵无量纲化流量与各自排液阀滞后开启时长间的函数关系;最后,基于功率平衡原理建立了流量调节策略。该策略的核心内容是以负载压力和电机功率计算得出负载所需流量,然后再解算出排液阀所需滞后开启时长及所对应的曲轴转角。以BRW125/31.5C型三柱塞乳化液泵为原型,基于AMESim软件创建了流量调节仿真模型,仿真结果表明：随着负载压力升高,负载液压缸输入流量逐渐降低;在达到压力调节阈值后,乳化液泵需0.25 s 完成流量调节过程。可为乳化液泵的负载敏感化改进设计及面向液压支架动作过程的稳压供液技术研究提供有益借鉴。