应急救援车辆主动悬挂系统能耗与发动机的功率匹配控制

针对主动悬挂系统能耗与发动机运行参数不匹配而导致的液压主动悬挂系统压力和流量频繁波动、发动机载荷过高导致熄火等问题,提出了主动悬挂系统能耗与发动机功率匹配的控制方案。分析了保证主动悬挂系统与发动机匹配运行的条件,为使主动悬挂系统运行的最大功率小于发动机当前状态下的剩余功率,提出了根据驱动主动悬挂系统的平均流量对变量泵排量控制信号进行动态补偿的控制策略,应用模糊PID控制方法设计了功率匹配控制器。试验结果表明：相较于原主动悬挂系统,应用所提出控制方案的主动悬挂系统所消耗的平均功率降低了42%,发动机扭矩百分比平均值下降了39.6%,主动悬挂系统能耗和发动机载荷明显减小。     

重型车辆双路制动液压系统性能仿真

对重型车辆电液伺服控制双路制动器系统进行了分析与设计。采用电液伺服控制的双联制动阀控制双腔制动油缸的双路制动方案,实现车辆的行车制动和紧急制动。通过分析制动器系统各组成模块和连接管路对制动性能的影响,建立了制动器系统的非线性数学模型。应用MATLAB/Simulink对系统的双路行车制动性能进行了仿真研究,验证了设计方案的合理性。台架试验表明:所设计的制动器液压系统的性能达到了设计要求。     

重型车辆联合制动器电控单元设计

考虑到车辆高速、重载和快速制动的需要,设计出电液伺服控制的重型车辆制动器电控单元。通过采集车速、主制动液压缸输出的制动压力信号,使用可编程逻辑器件判断制动油压和车速的逻辑关系,协调液力减速器和盘式制动器的工作,以便完成行车制动与紧急制动。所设计的电控单元具有响应速度快、工作可靠和结构简单等优点。     

工程机器人异构从手设计

以主、从操纵机器人为核心的遥操作系统可以在人难以靠近的恶劣环境(高温、高压、强辐射、窒息等)下进行复杂的操纵作业。文章以液压挖掘机动臂为机械本体,改装成遥操作机械从手,满足人难以接近的恶劣环境的遥控操作的需要。     

电液主动悬架灵敏度分析与自适应跟踪控制

应急救援车辆载重量大、行驶路面复杂,电液主动悬架输出力的响应和控制精度对衰减振动至关重要。建立了电液主动悬架单元数学模型,给出了系统的轨迹灵敏度方程,并得到力阶跃响应对应各主要参数的灵敏度,为悬架性能优化提供理论依据;针对电液主动悬架负载质量大的特点,结合灵敏度分析结果,设计模型参考自适应控制器。最后,通过实验对自适应控制效果进行验证,结果表明所提出的控制方法可有效提高电液主动悬架单元的跟踪性能和对输出力的控制精度,助力整车主动悬架系统实现各种先进控制算法。     

H∞控制的主从遥操作力觉双向伺服控制系统研究

针对力反馈双向液压伺服控制中存在的反馈力冲击大及位置跟随特性差的问题,提出了一种以主／从动机械手之间的力偏差为从动端控制信号,由位置偏差和力偏差形成主动机械手控制量的新型力觉反馈控制策略。结合遥操作工程机器人主从控制的特点,通过对液控操纵杆系统进行H∞控制的状态观测器补偿,改善了液压马达的动态特性差异。进行了力觉双向伺服控制实验,实验结果表明,该控制策略明显改善了主一从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时该控制策略具有控制简单、收敛速度快、实时性好等特点。     

信息化对工程机械传动技术的影响

工程机械的传动形式主要包括机械传动、流体传动与电传动,该研究分析了信息化对工程机械传动技术的影响,概括了工程机械传动技术信息化的4种发展趋势为:由流体、机械处理动力流信息逐渐走向由微电子技术处理动力流信息;由复杂的多路阀控制的流体动力系统逐渐走向由总线和分立电控元件控制的动力系统;电传动的应用逐步增多;动力源的输出向恒功率输出方向发展。     

转台伺服系统被控对象的频率特性测试

为了提高转台伺服系统的响应速度,降低系统响应时间,采取的方法是辨识系统开环结构响应,并结合系统结构动态性能指标,对转台控制系统进行设计,达到改善提高系统性能的目的。文中提出了一种模型辨识的新方法,通过正弦扫频信号激励转台被控对象速度开环系统的动态特性,实时采集编码器位置反馈信息,通过对系统每一频率点的动态频率特性分析,辨识系统传递函数。文中首先分析了该测试方法的测试原理,以及正弦扫频激励信号的产生,并最终通过搭建实验平台,选用单片机C8051F120与CPLD配合设计的控制器,输出脉宽调制信号,经驱动器驱动方位转台进行方法测试,完成系统频率响应测试以及被控对象传递函数辨识,验证了该方法的可行性。     

遥操纵多自由度电液伺服并联机械手力反馈控制策略

针对遥操纵并联机械手的力反馈双向伺服控制中所存在的多自由度力、位移耦合问题,提出了新的双向伺服力反馈控制策略。该控制策略将与从动机械手接触的工作阻力大小和方向通过位置空间传递给主动侧,为操作者提供与从动侧完全相同的位置空间,将操纵手柄变为实现从动侧约束的设备,从而实现从动机械手工作阻力反馈。应用阀控液压缸和力、位移传感器构成的多自由度并联主从操纵手柄,构建力反馈双向伺服控制试验系统。针对新型控制策略进行了力、位置跟随性能试验。试验结果证明了该力反馈控制策略的有效性,改善了主-从控制系统的操纵性能。     

基于神经网络的电液伺服机械手位置控制

针对电液伺服机器手位置控制中存在的非线性和不确定性特性 ,提出了一种基于神经网络的在线自学习自适应控制策略 ,从而达到对该时变非线性系统的实时跟踪控制。仿真实验结果表明 ,该控制器具有良好跟踪精度 ;并对外界存在的干扰具有较强的自适应能力和鲁棒性。