大流量高精度热气源系统的设计与实现

针对不同飞行器模型在不同情况下进行结冰风洞试验时,需提供流量、压力、温度连续可调的热气源,设计并实现了一种大流量、高精度热气源系统。通过多支路结构设计和控制参数优化,解决了大流量下高精度控制问题,在1.5kg/s流量下,达到1.6g/s控制精度;通过控制算法参数优化,解决了大流量下流量突变对配气系统的冲击问题;通过对系统控制流程分解,实现了3变量到2变量的转换,降低了控制系统维数,解决了气体流量、压力、温度联合控制问题。调试结果表明:系统各项指标达到了预期效果,可以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。     

超大流量蓄能器组优化设计及其压力控制方法

为满足大型、超高、大跨度建筑的结构构件、节点、橡胶支座等足尺结构实时动静态加载试验需求,研制了万吨级多功能试验系统。试验系统采用液压泵站和大流量蓄能器组联合供油方式以满足Y向高速剪切时44000 L/min的超大瞬时峰值流量需求,采用大流量插装阀调节及稳定系统供油压力。大流量插装阀在进行自身系统压力闭环调节时存在一定的相位滞后,会造成系统供油压力波动。为保证系统压力的稳定输出,建立了包含大流量插装阀压力控制回路的系统整体仿真模型,对大流量蓄能器组、减压阀蓄能器及管路蓄能器组进行了优化设计。通过调节压力控制回路以及管路蓄能器的配置,能够在满足流量供给的情况下提供稳定的工作压力输出,压力波动不超过10%。     

电控双泵液压源在注塑机上的节能研究

针对传统注塑机溢流损失严重、电力消耗大等问题,提出了一种通过控制异步伺服电机转矩和转速,以实现对注塑机输出压力和流量进行控制的方案。在该电机控制的液压动力源中,采用了串联双齿轮泵的方案,以满足大型注塑机瞬时大流量输出的要求。通过压力与流量反馈形成闭环控制,提高了输出压力与流量的控制精度,并大大提升了注塑机液压系统的节能效果。设计了利用电控双泵液压系统对传统注塑机液压系统改造的方案,并通过实验验证了异步电机伺服泵控系统在注塑机上的节能效果。     

串联泵控液压系统设计及其仿真脉动和能耗优化分析

选择双液压泵串联的组装方式,可达到泵高速运转并获得高压力效果,充分减小回路的节流损失。该结构完成压力分级叠加,获得更大的液压系统动力源输出压力,采用此动力源能够满足高压力与大流量的液压系统使用要求,进一步通过仿真方式对其脉动和能耗优化展开分析。结果表明:当负载增大后,串联泵控液压系统的流量脉动区间减小。串联泵控液压系统流量脉动随着负载增加变动不明显,表明本系统设计具有很好的稳定性。对电机转速进行调整后,串联泵控液压系统相对单泵系统的齿轮泵发生流量脉动显著降低;可使系统承受更高负载,使液压泵达到更低的输出流量;可以利用功率叠加的过程达到通过低功率电机获得大功率输出的目的。     

深度混合动力合成箱液压系统集成设计

研究功率分流式深度混合动力合成箱的液压系统设计方法。首先根据混合动力系统的控制策略,确定液压系统的设计流量及工作压力。采用机械油泵和电机油泵的双液压源方案满足动力系统在各种驱动模式下的流量需求。设计制动器闭合高压调节油路,实现制动器闭合压力的自适应控制。通过理论计算确定液压阀的结构尺寸。通过建立整个液压系统的动态仿真模型,分析系统流量及压力动态特性。台架试验结果表明液压系统原理方案正确可行,系统流量及压力控制基本达到设计要求。     

伺服电机控制高压大流量双泵液压动力系统研究

由伺服电机和液压泵组成的新型泵控系统已经应用于液压机械设备中,为解决大型液压机对液压动力源高压大流量输出的要求,在传统伺服电机泵控系统中引入了高压主泵和低压副泵,并通过双泵切换来实现高压大流量输出。通过控制器与伺服电机控制电机输出转矩和转速,进而实现对输出压力和流量的控制。通过合流阀块实现对双泵合流与分流的控制,进而实现液压系统的大流量或高压力输出。以液压机一个工作循环为基础进行了性能试验,结果表明该液压动力系统满足压力、流量设计要求,响应速度快,控制精度高。     

液压系统压力闭环调速及开环加载实验

液压实验台通常是用电比例溢流阀背压模拟负载以实现对系统压力控制,通过改变电机转速或改变变量泵的排量来实现对系统流量控制。为了拓展实验台的控制方式,提出了动力源压力闭环调速、开环加载的实验控制方案。本方案通过调整永磁伺服电机转速,以闭环方式控制液压系统压力;调整比例溢流阀开口面积大小,以开环方式控制液压系统流量。实验结果表明,压力响应较快,抗扰动能力强,流量调整范围大,调整到稳定所需要的时间较长,实验方案可行。     

伺服电动机直接驱动定量泵液压系统在精密注塑中的应用及其控制策略

精密和节能是注塑工业的两大发展趋势。针对传统液压系统注塑机注塑过程的高能耗、低响应的特点,设计一种伺服电动机直接驱动定量泵的闭环液压控制系统,实现注塑过程的精密节能控制。该液压系统采用伺服电动机驱动定量泵及压力传感器来代替原注塑液压系统中的普通电动机驱动定量泵及压力、流量比例阀,构成一种节能、响应快速、易于实现精确闭环控制的注塑液压系统。基于上述液压系统,提出一种基于模糊滑模控制的压力、速度控制策略,达到了注塑过程液压系统压力、流量的精确控制。并根据注塑过程中压力、流量耦合的特点,提出一种压力、速度切换控制策略。试验表明采用该模糊滑模控制方法及压力、速度切换控制策略的伺服电动机直接驱动液压系统注塑机响应迅速,压力、速度控制精度高,节能效果好。     

高压气体压力及流量控制系统

构建了一个高压气体压力及流量控制系统。该系统的硬件部分主要由控制器、电磁比例阀、压力伺服阀、减压阀、截止阀、压力传感器、节流孔板等组成。软件部分由2个模块组成,其中压力控制模块以PI方法为基础,通过电磁比例阀、压力伺服阀实现对气体压力的控制;流量控制模块以PID方法为基础,根据压力差与流量之间的关系,通过控制节流孔板前后的压力差对流量进行较精确的控制。该系统已成功应用于工业生产中。     

燃气调压器性能检测系统的研制

针对目前燃气调压器性能检测装置的自动化程度低、测试精度差等缺点,研制了一种燃气调压器性能检测系统。该系统采用PID控制和模糊控制,自动调节调压器的进口压力和流量,并通过采集调压器出口压力,实现了调压器的静特性测试。实验研究表明,该检测系统能够准确地实现调压器的性能检测,其进口压力控制误差范围在±0.005MPa内,流量控制精度达到了1.31%,最小机器性能指数为2.43。