高空作业车电液伺服关节H∞鲁棒控制器设计

针对高空作业车在提升不同质量的货物以及提升货物过程中电液伺服俯仰机构的力负载变化引起的系统难以控制的问题,提出了综合传统PID与H_∞控制的复合控制方案。推导了电液伺服俯仰机构的状态空间模型,在此基础上设计了H_∞状态反馈控制器,包括定义性能评价指标、构建广义系统、利用线性矩阵不等式求解状态反馈阵。应用Simulation X环境下建立的集机、液、控一体的高空作业车模型进行仿真研究,结果表明:提升不同质量的负载时高空作业车都能稳定运行。     

转速感应控制与负载独立流量分配的设计与应用

当运梁车行走液压系统采用转速感应阀控制时,发动机低转速会使负载敏感系统流量不饱和,从而直接导致执行机构速度受负载大小影响。针对此问题,提出使用独立流量分配系统的方法。利用AMESim软件对系统进行建模仿真,通过对比测试与仿真曲线,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。仿真结果表明:该系统能够实现发动机在不同转速下、开式液压系统的稳态响应,实现发动机和负载之间的功率匹配,对降低能源消耗具有积极意义。     

故障树和在线监测在高空作业车液压系统故障诊断的应用

对高空作业车扩桥和转向工作原理进行了分析,在此基础上建立了高空作业车扩桥和转向液压系统故障树,对故障产生的原因进行了分析,并利用传感器、EPEC2023控制器和EPEC2025显示器等对液压系统回路关键点参数进行在线监测。分析结果表明:该方法能够提高诊断效率,缩短诊断时间,快速排除高空作业车在工作过程中的故障。     

JHP26型高空作业车液压控制系统研究

简述JHP28型高空作业车液压系统的设计思路,分析高空作业车驱动、上车、下车和工作斗液压系统原理,介绍阀控负载敏感和泵控负载敏感在高空车上的应用,并对其进行比较.     

压缩机气量调节系统液压执行机构性能的研究

压缩机气量调节系统液压执行机构是一套完整的机电液一体化的机构,高速换向阀作为整套装置的核心元件,主要功能是接收上位机发出的控制指令信号,实现对液压系统油路的通断控制,液压油作用于卸荷器液压缸实现进气阀的开启与闭合,达到气量调节的目的。采用AMESim仿真和实验验证相结合,对液压执行机构不同工况条件下性能进行研究,分析工况条件改变对液压系统运行性能的影响。结果表明:不同工况条件液压执行机构的性能差别很大,仿真结果与实验具有很好的一致性,仿真方法可以有效应用于液压执行机构性能评估。     

电控正流量挖掘机功率控制技术研究

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复杂虚拟样机,并进行联合仿真分析,得到挖掘机系统执行元件的输出特性。结果表明：执行机构在外负载下的运动变化符合实际运动规律,同时通过与分功率控制和全功率控制对比,验证了所提出的改进全功率控制策略优越性,进一步验证了所建虚拟样机的合理性。     

基于AMESim的汽车ESP液压控制系统建模与分析

ESP液压控制系统是保证汽车行驶稳定性的重要执行机构。为研究此液压系统中各单元的协同工作过程和其内部主要液压参数对控制效果的影响，采用AMESim这一模块化的建模平台，对整体液压控制系统进行了建模，并建立了主要模块的数学模型，为ESP液压控制单元的设计和匹配提供了依据。     

基于负载敏感控制的压差液压系统流量特性研究

在介绍负载敏感控制技术的工作原理和运行特性的基础上,建立压差液压系统的数学模型,针对压差液压控制系统进行了AMESim软件仿真分析。结果表明:负载敏感控制系统在系统流量足够的情况下,即使负载变化较大也可以保证各执行机构的流量需求,随着执行机构流量需求的不断增大,各执行机构的运动规律依然保持一定的协调,即使在负载最大的时候执行机构的运行规律依然有序,这为工程机械液压系统的设计提供了理论依据。     

电动挖掘机LUDV液压系统流量匹配研究

以某型电动挖掘机LUDV液压系统为研究对象,从减小溢流损失、提高节能的角度,结合异步电机调速性良好的特点,介绍一种液压系统流量匹配方法。液压系统采用泵阀同步控制方式,预设多路阀的主阀压差为1.4 MPa,手柄信号同时控制定量泵的转速和LUDV多路阀的过流面积。提出挖掘机工作机构所需流量的数学模型,建立了液压系统AMESim仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明:当挖掘机执行机构单一或者复合动作时,泵的输出流量为期望值,泵的出口压力比最高负载传感压力高1.4 MPa;当系统流量饱和时,主阀压差减小,各执行机构流量按需求流量成比例分配而不发生干涉。     

香蕉果柄夹持与切割复合执行机构设计与实验

香蕉高位大尺寸特点给香蕉的采摘带来很大的难度,目前以人工采摘作业为主的方式需耗费巨大的人力成本。提出一种香蕉果柄夹持和切割复合执行机构,该复合执行机构主要由夹持与摆切机构、电动链锯、摆头基座和液压系统所组成。夹持与摆切机构和履带行走的驱动动力均来自于安装在履带车底部的液压动力系统。针对香蕉果柄模拟直径为90~120 mm的夹持力学性能实验结果表明：香蕉果柄夹持与切割复合执行机构可以稳定夹持60 kg的负载质量,负载越重需要的最小夹持力就越大,对应的减压阀调节压力也越大,在同一负载下香蕉果柄直径变大需要的夹持力也会增大。将香蕉果柄夹持与切割复合执行机构安装于适配的农业机器人末端,可一次性完成香蕉果柄的夹持、切割和整串香蕉的吊放作业。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统。结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移曲线。仿真结果表明:模糊神经PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的变幅机构位移同步控制液压系统具有良好的工作性能。     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。     

往复式喷射沉积管坯制备中喷射高度的闭环控制

分析了往复式喷射沉积制备大壁厚管坯的工艺原理,研究了喷嘴喷射高度在线检测及闭环控制方法及技术。喷射高度控制系统包括漏包提升执行机构、沉积层厚度在线测量、基于PLC的喷嘴高度控制。提升执行机构采用伺服电机驱动的丝杠螺母机构,针对沉积层间断增长的特点,采用间断提升控制方式;研究了沉积层厚度在线测量方法,分析了收集基底形状误差对测量及控制精度的影响并提出多点测量方案。理论分析表明,采用三点测量法可消减基底形状误差的影响。对不同内径及壁厚的管坯进行了喷射实验,喷射高度累积误差低于5%,较好地满足了大壁厚管坯制备对稳定的喷射高度的要求。     

粘性压力成形专用设备的研制

粘性压力成形 (Viscous Pressure Forming)是新近出现的一种先进的板材加工工艺。本文根据粘性成形的特点研制出一台结构新颖、操作简单、控制精确的粘性压力成形专用液压机。该液压机采用可编程控制器 (PC)对液压系统进行控制 ,实现执行部件的精确定时、定位 :采用电磁比例溢流阀精确控制介质出口的阻尼压力 ,而且通过单片机作为可编程控制器 (PC)的模入单元 ,可设定控制缸背压曲线 ,实现对模腔不等静压的控制。     

基于模糊PID的汽车主动悬架控制策略研究

汽车在行驶过程中不可避免会受到路面激励而产生振动,针对这一问题,以行驶平顺性和操作平衡性为目标,以1/4车主动悬架为研究对象,在B级、C级路面激励条件下,把轮胎动载荷、车身垂直加速度、悬架动行程作为评价指标进行研究;同时,把模糊推理与PID控制相结合,提出一种模糊PID控制策略应用于主动悬架系统中,对PID参数进行实时在线整定,使之适应实际路面环境的不断变化;ADAMS与MATLAB联合仿真结果表明：应用模糊PID控制策略可有效减小典型路面激励条件下汽车的振动幅度和速度,大幅改善乘坐舒适性和操纵稳定性,具有一定应用价值。     

基于ADAMS和AMESim的挖掘机挖掘运动轨迹控制联合仿真

利用三维建模软件Pro/E建立了挖掘机工作机构模型,将其导入动力学分析软件ADAMS。在ADAMS中添加约束,设置了材料属性、工作载荷等,构建了挖掘机工作机构虚拟样机模型。采用仿真软件AMESim建立了挖掘机工作机构电液控制系统仿真模型。搭建了虚拟样机与电液控制系统的联合仿真模型,对挖掘机在典型挖掘工况下的运动轨迹控制进行了联合仿真,仿真结果表明:挖掘机3个工作液压缸的实际位移能较好地跟踪目标位移,实现了挖掘机运动轨迹的闭环控制,为后续的试验研究提供了理论基础。     

通用起落架静力/疲劳综合试验台的研制

以某型飞机主起落架作为设计对象,通过综合分析它需要完成的各种试验工况及承受的载荷,研制该通用起落架结构静力/疲劳试验综合试验台,能够满足100吨级中型运输机及以下起落架对结构静力和疲劳试验的要求。通过缓冲器变行程装置、加载点跟随装置及加载撬杠的独特设计,可以适用于各种型号不同高度规格的起落架试验,提高了试验台的通用性;控制系统分为试验载荷加载控制系统和加载点跟随装置控制系统,按照试验流程进行切换,不间断进行试验,提升了试验效率及自动化水平。     

基于准滑动模态的动态非平衡身管高精度俯仰控制

非平衡身管俯仰系统属于典型的电液伺服系统,在路面波动条件下实现其高精度位置控制,可有效提升身管武器的远程精准打击能力。为此,分析非平衡身管俯仰工作原理及路面波动影响机制,建立各组件的数学模型并联立得到系统状态空间模型;基于准滑动模态,设计改进饱和函数的双幂次趋进律滑模控制器;最后,搭建路面波动条件下非平衡身管俯仰滑模控制仿真模型,进行仿真分析并与指数趋进律、双幂次趋进律滑模控制器的控制效果对比,验证所提方法的可行性和有效性。结果表明：所提方法具有跟踪精度高、响应时间短、抖振抑制效果好且所需能量少等优势,可满足动态非平衡身管高精度控制的需求。     

具有功率调节和容错能力的风力机自适应控制

水平轴风力机面对高风速变化工况时,极易出现转子灾难性失控超速运行,此时风能转换效率低于预期值,同时恶劣的环境也对桨距角控制提出了容错要求。针对这些问题,提出一种具有功率调节和容错能力的风力机自适应约束控制方案,通过自适应约束的桨距角控制实现安全可靠的功率调节,并集成容错能力以补偿可能的故障影响。介绍水平轴风力机的数学模型和运行要求,分析基准的非线性自适应约束控制方案的设计过程,并在此基础上讨论具有未知控制增益、任意初始条件和存在故障影响下的设计方案,最后搭建MATLAB仿真模型对所提出的方案进行验证。仿真实验结果表明：所提方案可以提高风力机的功率调节效率,同时在不同工况和不同故障条件下均能将转子速度和发电功率控制在安全范围内。     

PLC在冲盖机床中的应用

根据冲盖机床的工艺流箅和控制要求,介绍PLC控制系统的硬件配置、软件设计以及系统的实现过程,使用结果证明,PLC控制系统结构简单、可靠性单、维靠性高,维护方便.