直驱式泵控电液伺服系统建模与动态特性分析

为研究直驱式泵控电液伺服系统的动态特性,分析了系统的工作原理,分别建立了泵控和阀控两种控制系统的数学模型并进行了动态响应的理论分析和比较研究.搭建了一个包含交流伺服电机—定量泵为动力源的伺服驱动系统实验台,可以进行两种控制系统的性能实验.对实验系统进行了动态响应的数字模拟和实验研究,结果表明,由于泵控系统液压固有频率较...     

张紧器液压与驱动系统节能分析

铺管船用张紧器属于海上作业设备,要求其在工作过程中尽量减少能耗。对张紧器液压夹紧和电机驱动系统进行节能设计;在液压系统中动力源是液压系统的主要能耗因素,通过分析采用A7V.80.EL型高效、节能、大功率的复合变量泵来匹配液压系统达到节能的目的;在交流伺服电机驱动系统中,根据大功率电机的特点采用变频器对电机进行启停控制,减小启动电流实现节能,同时在电机的运行过程中,通过对功率因数进行模糊控制达到节能目的,并通过试验证明系统节能效果。     

压力流量复合型液压动力源转速转矩测试系统开发与应用

变转速液压驱动系统是一种新型的压力流量复合型动力源。这种动力源不仅可简化复杂的液压系统,而且还具有节能降噪的作用。介绍了用两个伺服电机对拖来模拟液压泵载荷和基于LabVIEW编写的转速转矩测试程序。通过测试程序和模拟的液压泵载荷可方便地检测变转速液压驱动系统控制性能。     

基于自抗扰控制的矿车液压驱动优化研究

液压驱动系统因功率密度大、承载能力强被广泛应用于矿山运输车辆驱动,但传统液压驱动系统采用内燃机-变量泵-阀-变量马达的传动方式,具有能耗高、效率低的缺点。为解决上述问题,提出一种变转速液压驱动系统方案。采用变转速电机-定量泵-蓄能器-定量马达的传动方式,提高能量效率,同时精简了控制器结构。通过控制器控制电机转速,实现整车的速度控制。为提高矿山运输车驱动系统控制性能,改进自抗扰控制器。结果表明:变转速液压驱动系统很好地适配于矿山运输车辆;所设计的控制系统的精度更高、稳定性更好、抗扰能力更强。     

盾构刀盘变转速液压驱动系统节能仿真分析

介绍了盾构刀盘变转速液压驱动系统,采用AMESim仿真工具对系统进行了仿真建模分析.仿真结果表明,变转速液压驱动系统和变排量液压驱动系统在大负载(即额定功率下)情况下两系统能耗接近相等,但在低负载下变转速液压驱动系统比变排量液压驱动系统效率更高,更节能.     

基于液压泵伺服驱动的扩径机节能技术研究

介绍一种扩径机新型的液压泵伺服驱动及控制技术,该技术采用伺服电机驱动定量泵作为动力源,通过控制单元改变伺服电机的转速和转矩来实现流量压力的复合控制。这种动力源不仅可以简化扩径机复杂的液压系统,而且还具有节能降噪的作用,是未来液压动力源发展的一种趋势。     

遗传优化模糊控制方法及其在液压动力系统控制中的应用研究北大核心

节能和精确控制是液压控制追求的两大目标。针对传统液压系统存在的高能耗、低响应速度的特点,采用节能型液压动力源永磁伺服电机直接驱动定量泵,取代原有的异步电机驱动液压动力源,形成一种新型节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。鉴于负载变化过程中流量和压力的耦合特性,设计了流量、压力双闭环反馈控制液压系统,基于变频调速理论实现对液压源流量的精准控制,同时通过比例溢流阀模拟负载实现了对系统压力的精确控制。针对上述液压系统,提出一种改进遗传算法优化的模糊控制策略,同时对系统流量、压力进行精准控制。仿真和实验结果表明:采用该改进遗传算法优化的模糊控制策略较传统液压控制方法具有更好的控制性能和节能效果。     

直驱式电液伺服模锻锤控制系统AMESim仿真及控制研究

传统模锻锤采用定转速液压泵、蓄能器和打击阀方案实现对锤头的打击能量控制,存在打击能量可控性差、精确差,打击阀易损坏、寿命短等问题,提出一种采用交流伺服电机驱动定量泵的模锻锤打击能量控制方案,称为直驱式电液伺服模锻锤。针对这种新型模锻锤控制系统的精确控制问题,采用AMESim和Simulink仿真分析,提出了合适的解决方法。首先,建立交流永磁同步伺服电机和液压系统联合仿真模型,仿真分析出锤头速度和位移、泵流量及电机转速曲线,结果表明,锤头打击能量可以通过电机转速实现精确控制。针对传统PID对非线性控制的局限性,提出了一种小波神经网络PID模锻锤压力与速度的控制策略。利用c SPACE系统控制原型,通过半实物物理仿真,验证了控制方法的有效性。     

直驱泵控伺服液压机节能分析及试验研究

直驱泵控伺服液压机采用定量泵和交流永磁同步电机作为动力单元,该伺服液压系统依靠改变电机转速实现系统流量调节,从而实现对液压系统的控制。与传统的阀控系统相比,具有体积小、高效节能、可靠性高等特点,是目前电液驱动技术发展的一个新方向。以拉深工艺为例,分析系统的节能原理,进行了普通液压机和伺服液压机能耗对比的试验研究。分析泵控伺服液压机的主要节能环节:容积调速、待机停止。通过样机试验可得:直驱泵控伺服液压机比普通多功能拉深液压机节约了20%以上的能量。     

基于P/Q控制的电液比例变量泵特性仿真及热分析

利用AMES im仿真软件对一种基于P/Q控制的电液比例变量泵进行全数字化建模与仿真,结果表明该比例变量泵的相关特性与实际基本相符,验证模型的正确性。应用软件的热库和热液压库理论建立了比例泵系统的热仿真模型,分析比较比例泵液压系统和恒压泵液压系统在相同负载、散热环境和运行时间下的温升情况,结果表明比例泵源在工作效率上明显优于恒压泵源。     

纯电驱液压挖掘机动力源特性试验研究

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机,存在燃油效率低,排放严重等问题,新的趋势是采用电动方式代替内燃方式.采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源,针对变频异步电动机动态响应较慢的问题,提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法,提高电动机动态响应.建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统,对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性.在此基础上,将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机,对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究.与发动机驱动系统相比,采用新型电驱动方式,实现同样的操纵性能,可降低动臂运行成本50%,并显著降低供电电源峰值电流.     

基于伺服泵阀协控技术的智能预应力张拉设备的研制

研发的基于伺服泵阀协控技术的智能预应力张拉设备,把梁场预应力梁的张拉、数据传输、监控、管理等一系列功能紧密结合起来。采用自主知识产权的电液伺服控制技术对系统进行压力和流量的伺服控制,能实现恒速加压、恒速卸压、分级保压等功能。采用伺服电机作为动力源实现了伺服电机对油泵的稳定控制,解决了原先变频电机控制时由于低速扭矩小无法实现高压时低速控制的缺点。     

滚珠丝杠副加载试验台液压系统设计

滚珠丝杠副额定动、静载荷加载试验是滚珠丝杠副验收时必要测试环节。以工业计算机、交流伺服电动机和用比例溢流阀为调压元件的液压系统构建滚珠丝杠副加载试验台,进行额定静载荷加载试验时,通过比例溢流阀压力的PID控制能够精确稳定加载液压缸输出的加载力;进行额定动载荷跑合加载试验和效率测试时,以比例溢流阀背压作为负载,用交流伺服电动机驱动滚珠丝杠副跑合,跑合速度易于控制。经实际使用验证,试验台工作可靠、稳定。     

基于反馈型自适应鲁棒控制的伺服泵直接驱动电液系统精确运动控制研究

由于传统泵控液压系统存在位置跟踪精度低、频率响应慢的缺点,给精确运动控制造成很多困难。对此,针对伺服电机泵直接驱动电液系统模型的非线性动力学特性和参数不确定性,采用反馈型自适应鲁棒控制（ARC）,实现伺服泵直接驱动电液系统的精确运动控制。建立伺服电机泵直接驱动电液系统的动力学模型,通过非线性泵流量映射重新建立泵的动力学模型。采用反馈型ARC方法进行控制器设计,合成泵的控制输入,使气缸执行器位置跟踪一个期望的轨迹,并对系统模型的位移斜坡响应和伺服泵功率进行实验仿真。结果表明：相比于PID控制,反馈型ARC控制下的位移跟踪误差大幅度降低,伺服泵的平均功率分别降低了55%、26%、63%,峰值功率也有所降低。采用反馈型ARC控制,能够实现有效的模型补偿,使得系统运行稳定,提高系统模型的跟踪性能和鲁棒控制性能。     

起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统研究

目前,起重机普遍使用的传统抗流量饱和负载敏感液压系统存在响应速度慢、速度精度差、能耗大的缺点。为克服这些缺点,建立以电子压力补偿原理为基础的起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统。对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略。建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统AMESim仿真模型,并通过试验验证了仿真模型的正确性。建立起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统AMESim仿真模型。仿真结果表明:与传统抗流量饱和负载敏感系统相比,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在变幅油缸单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度精度更高,速度跟踪误差分别降低26.2%和56.5%,卷扬马达单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度跟踪误差分别降低46.1%和69.8%。     

机械压力机交流伺服电动机直接驱动方式合理性探讨

阐述了交流伺服电动机的特点及应用，分析了机械压力所采用的各种驱动方式，即普通不可调速交流异步电动机一飞轮联合驱动和可调速交流异步电动机一飞轮联合驱动以及交流伺服电动机直接驱动，进一步从力、功率及元件选取的角度分析交流伺服电动机直接驱动型机械压力机的合理性，最后分析比较了相同公称压力的现有的日本小松公司生产的交流伺服电动机驱动型机械压力机和西安锻压机床厂生产的多连杆机械压力机及普通机械压力机的各方面的性能特点。     

电液伺服试验平台液压系统研究

设计节约能源消耗和成本的液压动力机构是电液伺服系统在民用领域推广应用的关键技术之一。在讨论动力机构选型负载匹配原则的基础上,针对液压式汽车减震器测试平台具体实例对其动力机构进行了设计、计算和选型。根据减震器测试平台动力机构的参数对液压系统的油源流量和蓄能器容积进行了分析和计算。结果表明:该汽车减震器性能测试平台具有良好的稳态性能和接近于30 Hz的动态带宽等良好动态性能,证明了所提出的电液伺服系统液压方案是可行的。