水下采油树液压控制管路阻尼匹配研究

深水油气田水下采油树液压控制系统大多采用平台供油驱动海底执行器动作的工作模式.针对多根供、回油管路的阻尼对系统的整体性能、甚至安全性影响较大的问题,提出了对上述管路的阻尼进行匹配设计的原则,以及可操作的匹配设计方法.最后以我国南海油气田某井口为例,对系统液压控制管路进行了阻尼匹配优化设计、仿真,设计和仿真结果与国外提供的设计资料吻合.     

海水柱塞泵的低泄漏高效率研究

以海水作为介质时,柱塞泵通常存在泄漏大、容积效率低等缺点.为了研究海水柱塞泵的低泄漏高效率性能.优化柱塞泵性能,建立了海水柱塞泵配流阀的数学模型,推导出了配流阀弹簧刚度、预紧力和阀芯开度的优化设计公式,同时利用AMESim对泵进行了建模和仿真,仿真结果表明:根据前述优化设计公式设计时,通过选取合适的参数,可以减小海水泵...     

高精度力传感器信号直接数字化技术研究

针对目前国内通用的称重传感器存在的信号传输距离短、组网能力有限、二次放大引入误差等问题，提出了一种将力传感器信号直接数字化的技术，将应变电桥式称重传感器的输出信号直接数字化后，通过RS485方式进行传输，解决了传输距离短和组网容量小的问题。经实验验证系统精度达0．15μV／20mV(百万分之7．5)，且具有线性度、重复精度好等特点。     

钢结构工程中高强度螺栓轴向应力的超声测量技术

为确保钢结构工程的可靠性和安全性,必须严格控制连接螺栓的预紧力,必要时还要在线监测螺栓工作应力。依据声弹性原理,提出了利用高强度螺栓轴向应力与拧紧前后超声波渡越时间差的关系,结合螺栓材料系数、夹紧厚度等参数,间接检测螺栓轴向应力的方法。克服了耦合层厚度的离散以及温度变化造成的测量误差,大幅度提高了应力的测量精度。在此基础上,提出了材料系数预测、校正的方法。精度分析结果表明,螺栓应力测量精度优于5％,可满足绝大多数工业现场的要求。     

基于工艺流程的液压注塑机的变频节能控制研究

针对目前注塑机液压系统使用定量泵加双比例阀结构普遍存在的较大的溢流损失等问题，提出了在原有阀控液压调速系统基础上利用变频技术实时控制液压泵输出流量的系统结构，并阐述了其工作原理。在此基础上，针对注塑机液压系统的特殊性，提出了基于工艺流程的控制方法，在保持原有阀控调速系统频响的前提下，大幅度降低了注塑机液压系统的溢流损失，因此节约了注塑成本。     

基于鲁棒观测器的肘关节鲁棒自适应控制

针对伺服阀控制的、双螺旋副传动的七功能机械手肘关节存在液压系统强非线性、易受外界环境温度和压力变化引起的参数不确定性、外界未知强干扰和仅有位置和油液压力状态反馈的控制特点,提出基于鲁棒观测器的输出反馈鲁棒自适应控制方法.该方法利用反演控制器设计方法对耦合的不确定系统参数和未知状态进行解耦,结合鲁棒观测器和鲁棒自适应控制器设计方法分别对未知状态和不确定参数进行观测和估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐进稳定的控制性以及系统状态的有界性,解决了同时存在系统参数不确定性和部分未知状态相耦合的鲁棒控制问题.以国家高科技发展计划4 500m深海作业系统的七功能主从液压机械手肘关节作为研究对象,使用提出的控制方法进行在未知外界干扰下的对比研究.实验结果表明,闭环系统可以很好地跟踪参考轨迹,具有较强的鲁棒性,能够获得令人满意的稳态精度和动态性能;修正后的参数自适应律能够保证在外界未知干扰下估计参数的有界性.     

水下运载器非奇异快速终端滑模控制

针对传统基于线性滑模面的滑模控制方法收敛速度慢、易于颤振的难题,提出一种新型多变量非奇异快速终端滑模控制方法.利用Lyapunov稳定性理论对该方法进行理论分析,结果表明:系统位置跟踪误差和速度跟踪误差将在有限时间内收敛到小球域内,并且小于相同参数条件下传统基于线性滑模面的滑模控制方法.以正在开发的北极星号遥控水下运载器的四自由度控制为研究对象,将该方法和基于指数趋近律的传统滑模控制方法进行仿真对比,结果表明:当存在较强未知外干扰和较大参数不确定性以及测量噪声时,该方法相对传统滑模控制方法可以获得更快的动态响应速度、更高的稳态控制精度和更平滑的控制输入.     

静重式力标准机"逆程"现象的影响及消除

本文用详实的数据说明了静重式力标准机的"逆程"现象及对传感器检测结果的影响,介绍了电液伺服技术解决"逆程"现象的几个关键技术问题,肯定了电液伺服技术是消除"逆程"现象的一个行之有效的途径.     

电液比例速度控制抗干扰的数字压力补偿方法

以电液比例节流速度控制系统为对象，提出了一种采用数字压力补偿提高速度控制系统抗干扰性的方法。结果表明，该方法使系统的速度刚度得到很大的提高，且算法简单，可实现性和实时性好，是提高速度控制干扰性的最佳途径之一。     

液压驱动的大惯性负载加减速特性研究

大惯性负载加减速过程的平稳性问题严重影响了阀控系统的动态特性。为此,在采用进、出口节流协调控制的阀控单元基础上,提出了对大惯性负载加减速过程采用分段控制,并在执行器转速接近设定值时采用基于参数在线估计的状态反馈控制,以保证执行器转速控制精度和动态过程的平稳性;同时提出了在减速及制动过程中对出油侧压力进行控制的方法。试验表明,采用上述控制方法可兼顾大惯性负载加减速过程的快速平稳性与执行器转速的稳态精度。