基于遗传算法的多级主压阀动态特性优化

多级主调压阀作为自动变速器液压控制系统的关键元件,其动态特性直接影响系统的快速性、稳定性和控制精度。在对阀进行结构参数优化时,先凭借经验对参数逐个调整再通过试验验证的方法,效率低且不能保证阀的性能最优。根据多级主压阀工作原理建立了多级主压阀数学模型;搭建多级主压阀Simulink仿真模型,通过分析多级主调压阀各结构参数对阀入口压力动态响应特性的影响,选取弹簧刚度、弹簧预压缩量和阻尼孔直径作为待优化变量;利用MATLAB优化工具箱中提供的遗传算法与Simulink结合对多级主调压阀的动态性能进行优化,并搭建试验台进行试验验证。仿真和试验结果表明：优化后多级主调压阀静态特性良好,负载流量突增时主压压力降低现象得到了改善,响应时间短,动态性能好。     

车辆液压管路油液压力脉动传递规律研究

在车辆液压系统中,油液压力脉动常常会诱发管路振动,导致管路产生疲劳破坏。以汽车液压系统管路为研究对象,建立流固耦合力学模型,分析了管路系统在多变工况时压力脉动的传播规律。结果表明:当液压阀突然关闭时,油液脉动会发生突变增大,液压阀关闭时间越快,油液脉动增加的幅度越大,在靠近出口即接近液压阀的位置脉动最大,而远离液压阀的位置脉动较小;当液压阀突然开启时,油液压力脉动增大,液压阀开启时间越短,油液脉动增大幅度越大;当串联工具结构时,由于有工具结构的作用,液压脉动在工具结构附近会增大。研究为液压系统的设计及管路振动分析提供理论依据。     

基于DSP的气动伺服定位控制器的设计及实验研究

该文设计了以TMS320F206数字处理器为核心元件的气动伺服定位控制器硬件,并扩展了AD转换和DA转换等外围电路。采用分段变增益状态反馈的控制策略,以c语言为开发语言在集成开发软件CC4.01环境下编制了控制器软件,设计了控制器多个功能模块。最后在气动比例阀控非对称垂直安装气缸的定位系统上进行了实验研究。     

基于LabVIEW实时模块的3自由度气动机械手控制系统的研究

本文介绍了LabVIEW实时系统以及使用设计方法.根据3自由度气动机械手的组成及工作原理构造了基于LabVIEW的实时控制系统并进行了单关节控制及空间轨迹跟踪方面的实验研究.实验结果证明控制系统能够满足设计需要,并具有灵活的扩展性.     

三自由度气动机械手关节控制系统设计研究

该文将前馈补偿极点配置自校正控制算法应用于三自由度气动机械手的关节控制,利用Lab—VIEW实时模块构造了机械手的关节控制系统,并以腰部的旋转位置系统为例进行了单关节控制的实验研究。实验研究表明,该控制系统具有较高的刚度和较好的动态性能,能够满足设计需要,并具有灵活的扩展性。     

气动系统内部结露机理及试验

以气动系统中最典型的回路为对象对系统内部结露进行研究,提出气动系统发生内部结露的机理,即当系统内的水分向系统末端移动的能力大于水分向系统外部排出的能力时,系统发生内部结露,反之则不发生。用凝结水滴的质量密度描述水分向系统末端移动的能力,用容积比来代表水分向系统外部排出的能力,确定了凝结水滴的质量密度和容积比平面上的内部结露分界线。对一气动系统的内部结露现象进行试验研究,验证了该方法的正确性。     

流体阻尼器粘性发热对整星隔振的影响

在航天器发射过程中,流体粘度随温度变化而改变,流体阻尼器具有不同的阻尼比和共振频率。结合流体阻尼器在整星隔振中的应用,建立发射阶段的热动力学模型。通过数值模拟比较不同粘温系数、不同阻尼器参数下的整星隔振秒特性,并对粘性发热的作用进行了试验研究。理论分析和试验表明,随着时间的推移,阻尼器温度升高,隔振系统的共振频率发生偏移,共振峰值发生变化。     

五自由度气浮台姿态的计算机视觉辅助确定

为满足五自由度气浮台姿态确定的需要,结合实际情况,引入单目计算机视觉系统来弥补敏感器不足的缺陷,设计了一种“单目视觉+两轴倾角仪+三轴陀螺仪”的组合定姿方案。通过摄像机实时采集气浮台运动图像并识别出台上定位指示灯的计算机图像坐标,根据文中推导的坐标变换公式,可以解算出气浮台的偏航角。在图像处理过程中采用跟踪微分器预估指示灯运动速度从而可以有效减小图像处理面积,将图像处理频率从7Hz提高到12Hz。最后采用四元数方法建立气浮台的姿态确定模型,基于MEKF方式对其姿态进行状态估计,实验证明这种定姿方式能够对气浮台的姿态进行精确的估计和校正,满足系统要求。     

3自由度气浮台力学性能研究--自重作用对转动惯量矩阵及惯量主轴方向的影响

利用高等动力学理论分析了自重作用下,气浮台平台产生的变形对平台转动惯量矩阵的影响,用有限元法计算了各种欧拉角下的平台的主转动惯量和惯性积,给出任意欧拉角下的计及变形效应一次项时的转动惯量矩阵计算公式,结果表明由于平台变形使主惯性轴方向变化从而使气浮台姿态准确度产生误差.此误差主要受重力单独沿结体坐标系中某一水平轴作用时,平台对此水平轴与垂直轴的惯性积的值的影响.计算得出本例结构气浮台的最大姿态准确度误差为1.4×10-6rad(0.289角秒),完全能够满足卫星所需的姿态准确度要求.     

气压比例方向阀非线性特性的校正

气压比例方向阀由于其非常高的响应频带，因此在气压伺服系统上具有重要应用。但由于气压比例方向阀采用正遮盖阀口时，在零位附近存在死区，造成此时阀的流量增益、压力增益都非常小，这个特性对于高性能的气压系统定位和轨迹跟踪控制有重要影响。文章通过实验研究比例方向阀的流量特性和压力特性，利用工作点线性化描述阀的特性。采用逆函数法补偿比例方向阀在零位时的非线性特性。对气压系统三阶传递函数模型进行了仿真。仿真和实验结果表明了逆函数补偿法的有效性。