液压系统流体脉动主动控制方法研究现状

液压系统的流量脉动和压力脉动始终以耦合关系存在于系统中,导致系统的控制精度下降和元件疲劳损失加快等问题。由于液压系统具有参数时变和负载多变等特点,相比于流体脉动的被动控制方法,主动控制能更好地满足复杂非线性系统对动态控制精度的要求。根据次级脉动源的不同,分析主动控制的工作原理和控制特点,列举四种在液压系统流体脉动主动控制中常用的控制算法及其应用场合。此外,以伺服作动筒控制、液压阀控制和非侵入式结构控制进行分类,分析国内外液压系统流体脉动主动控制方法的研究成果。总结流体脉动主动控制方法的研究现状与未来发展方向。     

基于RBF的风机压力脉动神经网络主动控制

采用RBF神经网络对几种典型风机的出口压力脉动值的低频值的衰减进行了仿真,提出了基于RBF的风机压力脉动的神经网络主动控制技术,低频范围内的倍频谱A计权值相对衰减幅度可高达50％,平均的绝对衰减值为20dB左右,最高可达30dB以上。     

液压激振技术的研究进展

分类阐述了各种液压激振技术的原理、性能优缺点及应用情况,介绍了典型液压激振装备的最新发展、系统结构与性能指标,简要介绍了国内外液压激振控制技术最新成果。指出多轴、高频液压激振技术是当今的研究热点,其中采用2D激振阀的激振方法是大幅度提高液压激振频率的新技术。     

基于压电纤维复合材料的抖振主动控制研究

压电纤维复合材料(MFC)在气动弹性抖振控制中具有很好的应用前景。对MFC驱动器采用载荷比拟方法进行建模,使用偶极子格网法模拟空气动力,利用速度负反馈算法设计控制律。研究了气流速度对垂尾固有特性的影响以及抖振主动控制的控制机理。结果表明:气流速度会影响垂尾固有特性的变化;颤振速度前附加气动力中以包含与速度反相的部分为主,对系统起到附加阻尼的作用;压电驱动力在颤振速度前甚至可以对抖振闭环系统做正功,但却能够激发附加气动力消耗更多的能量,从而使系统总耗能增大。研究结果可为实际抖振主动控制及应用提供参考。     

变量飞轮脉动激振液压振动系统的建模与仿真

提出了一种变量飞轮辅助液压激振方案,即采用变量飞轮-液压马达-液桥辅振回路与液压激振主回路动力耦合,利用飞轮转动惯量变化和液桥的整流作用使飞轮脉动旋转,进而在飞轮和振体之间形成动量循环,强化振动。构建了系统数学模型并进行了仿真和动量循环能效分析。理论分析和MATLAB仿真表明,变量飞轮激振效果与系统频率特性和飞轮动力学特性有关,合理选择回路力学参数和控制方式可获得明显的激振与节能效果。     

建筑结构电液主动控制抗振过程分析

本文从能量角度分析了建筑结构谐振规律下主动抗振力、抗振效率及抗振功率之间的相互关系，阐明了结构电液主动抗振控制的作用机理及能量转换过程。     

垂尾抖振响应主模态控制的地面模型实验

根据飞机垂尾抖振响应的特点,提出飞机垂尾抖振响应主模态控制概念和方法,用于垂尾抖振响应压电主动控制系统设计.采用自主研制的弓形压电作动器,并用随机激励力模拟抖振载荷,进行了垂尾模型抖振控制地面实验.结果表明,采用抖振主模态控制方法,可使垂尾模型梢部抖振位移响应功率谱密度函数的第1阶模态峰值降低94％,第2,3阶模态峰值分别降低53％和85％；采用弓形压电作动器为控制执行元件可有效实施垂尾抖振响应主动控制.     

往复式液压隔膜泵的流量脉动分析及消振系统设计

针对往复式液压隔膜泵的流量和压力脉动,分析了产生脉动的原因,讨论了峰值分散技术和蓄能器对流量脉动的消振作用。本文以中国石化安庆分公司输送炭泥浆料的双软管隔膜泵为例,介绍了该泵采取的最优相位分散法、脉动消除器、气囊式蓄能器和吸人空气室消振系统的设计及应用实践。     

考虑阀腔影响的气流脉动模拟改进

传统的压缩机管路气流脉动分析没有考虑阀腔容积的影响,使得计算的压力脉动偏高,部分气柱固有频率信息与实际不符。本文通过将阀腔等效为"管—容—管"单元模型,对现有气流脉动模拟模型进行了改进。利用改进后的模型对1台空气压缩机排气管路内的气流脉动进行了模拟计算,并搭建试验台对计算结果进行了验证试验。研究结果表明:利用改进模型计算得到的气柱固有频率与实测值最大误差由改进前的13.5%降至1.08%;管路中压力脉动幅值与实测值之间的偏差由改进前的106.99%降至5.65%,而且改进后的波形与实测波形变化趋势吻合程度明显改善。     

弹性连杆机构主动控制的实验研究

实验研究了具有多个弹性杆的连杆机构的主动控制效果。在机构的弹性杆件上贴上压电陶瓷片作为驱动器，通过测量弹性杆上输出点的动态应变，确定机构动力系统的状态，实时地进行最优反馈控制。实验结果表明了这种控制方案的可行性     

往复机气流脉动和管线振动的分析与控制技术

随着石化行业装置的大型化,往复压缩机的气流脉动和管线振动问题成为困扰整机性能的关键.本文对气流脉动和管线振动的危害,气流脉动、管线振动产生的机理、分析方法、步骤及技术,控制措施进行了阐述.提出利用DIGMO和CAESAR Ⅱ分析软件对压缩机管线的振动进行综合分析,可以实现了设计阶段对产品质量进行预期验证的目的,也可对在线设备的振动问题进行分析,并给出整改方案.     

弹簧式液压脉动衰减器特性研究

车辆液压系统脉动式流量输出会造成管路的疲劳破坏。脉动衰减器作为输流管路的辅助部件,在压力吸收方面起重要作用。建立了脉动衰减器的数学模型,根据实际情况确立了脉动衰减器的参数,进行数值模拟,分析了无脉动衰减器时管路的压力波动情况;通过实验测量了脉动衰减器前后管路的压力波动变化情况。研究证明所设计脉动衰减器能够有效降低管路压力脉动,且对宽频域压力波动均有明显抑制效果,为液压系统管路波动抑制提供了方法支撑。     

基于直接速度反馈的管道振动主动控制

管道振动给石化设备的安全运行带来严重的隐患。基于直接速度反馈控制原理,利用主动阻尼装置向振动管道系统施加控制力,实现了对管道振动的主动控制。利用根轨迹法分析了控制系统的稳定性,实验验证了惯性作动器的动态特性对系统稳定性的影响,在增益系数过大时观察到了系统失稳的现象。以加速度信号作为评价指标,对不同反馈增益系数下主动阻尼装置对管道振动的控制效果进行了对比,并探究了主动阻尼装置的有效作用频带。结果表明,在反馈增益系数选择合理的情况下,主动阻尼装置对作动器线性工作频带内（20~50 Hz）的管道振动都能有较好的控制效果,最高降幅可达80%。最后对主动阻尼装置的设计和使用提出了参考意见,为振动控制效果的进一步提高提供了思路。     

小型化振动主动控制系统的设计

为了实现系统的小型化、集成性,设计出了一种小型高效的振动主动控制系统。对LMS（最小均方）自适应算法进行了初步研究,并将其应用于此振动主动控制系统中。     

液控振动挖掘机挖掘力的控制方法及专用伺服阀

液压挖掘机在硬地面、矿山碎石地面、山石地震地面等复杂地面施工中出现的低效率、高耗能问题,研究开发一种液控振动挖掘机挖掘力的控制方法及专用伺服阀。该方法以振动冲击学为理论基础,利用专用伺服阀建立液压伺服系统并实现液压挖掘机的振动挖掘方式,将传统的静态挖掘力变革为动态瞬间大的冲击挖掘力。该方法不仅实现了一种核心技术上具有自主知识产权的高效节能液控振动挖掘机,而且提高了液压挖掘机的挖掘工效并降低了能耗。     

基于循环控制液压阀箱的设计研究及应用

该文重点叙述了循环控制式液压阀箱的设计计算、工作原理及性能特征。介绍了该阀箱的有关关键技术和加工工艺，并对该控制阀箱的推广应用方法做了论述。经过实践使用证明：该控制阀箱具有设计原理巧妙、设计结构简单、工作可靠、使用寿命长、控制精度高等优点。尤其是在多缸循序控制的场合，该控制阀箱具有得天独厚的优点。值得在机电产品设计、液压传动设计中推广应用。     

仿生液压管路双向流固耦合机理及脉动吸收研究

高速高压化导致液压泵口流量压力脉动加剧,其振动控制尤为重要。借鉴“猎豹心脏出口血管能耐受高压高频血液脉动”的生物学机理和结构,提出一种具有3层结构的仿生管路,其外层为钢管,中层为硅橡胶,内层涂有减摩材料。针对仿生管路的中层,考虑硅胶材料非线性,对比分析国内外已有的硅胶材料数学模型后,选用Mooney-Rivlin模型描述硅胶材料,其模型参数由拉伸实验确定;然后,结合硅胶材料模型,对液压管路流固耦合14-方程进行修正;最后,采用ANSYS Workbench软件分别对不同管路长度和硅胶层厚度的仿生管路进行双向流固耦合仿真。数值分析结果表明,随着管路长度和硅胶层厚度的增加,仿生管路对流量脉动吸收效果不断增强。     

无线遥控水力电磁隔膜阀研究与设计

介绍了一种新型的水力电磁隔膜阀结构,并对水力电磁隔膜阀进行结构参数设计与研究,分析了隔膜在启／闭两种情况下的受力,推导出隔膜受力运动方程,为该阀的动作与功能提供了理论依据。水力电磁隔膜阀的应用解决了普通电磁阀不耐水击的难题,配有无线遥控装置,方便了操作者不确定位置控制水阀的开关。