80 MN胶囊硫化机液压系统设计

对于长行程大直径多缸液压系统,选择恒压变量泵与定量泵组合作为系统动力源,兼顾经济型和节能特性。主缸上升采用差动连接,减小了装机容量。选用先导式比例方向阀控制上芯模液压缸、下芯模液压缸及主缸,既满足长行程液压缸快速运动要求,又达到各液压缸精确定位、防止机械撞击的目的。     

采用神经网络模糊滑模控制的液压驱动活塞位置控制研究

针对液压驱动活塞运动轨迹和压力精度跟踪误差较大问题,设计了神经网络模糊滑模控制,并对控制精度进行仿真验证。创建了液压缸驱动平面简图,推导出液压缸腔室内部参数变化方程式。分析了液压缸驱动压力和位置的变化,采用线性模型建立输入和输出变换方程式。引用滑模控制方法,采用神经网络算法对滑模控制进行逼近,通过模糊切换规则对滑模控制进行自适应调整。采用MATLAB对液压缸活塞轨迹和腔室压力跟踪进行仿真验证,并且与滑模控制输出效果进行比较和分析。结果表明:采用滑模控制方法,液压缸活塞运动轨迹和腔室压力跟踪误差较大;而采用神经网络模糊滑模控制方法,液压缸活塞运动轨迹和腔室压力跟踪误差较小。采用神经网络模糊滑模控制方法,液压缸控制系统自适应调节能力较强,从而提高了活塞运动轨迹和腔室压力跟踪精度。     

液压缸双梁铰接式剪叉机构动力学及运动学分析

对液压缸双梁铰接式剪叉机构进行动力学及运动学分析,推导出液压缸活塞运动速度与剪叉机构升降平台速度的关系式及活塞推力与机构载荷的关系式,并根据实例计算结果描绘出恒定载荷下活塞推力与剪叉机构升降平台速度随平台起升高度变化曲线,为液压系统流量、压力的确定以及液压缸优化布置提供了理论依据。     

箕斗定重装载液压系统管路长度对举升速度的影响

介绍了箕斗定重装载液压系统的工作原理,并建立了定重装载液压系统的数学模型,应用MATLAB软件中的SIMULINK工具箱在计算机上进行数值仿真求解,绘制出不同管路长度情况下液压缸活塞的举升速度与时间的关系曲线图,从理论上分析了管路长度变化对液压缸活塞举升速度影响的规律.     

连杆胀断伺服控制液压系统设计与研究

设计了连杆胀断伺服控制液压系统,基于AMESim搭建了待胀断和胀断过程系统仿真模型,仿真获得了胀断液压缸到达预设待胀断位置的活塞位移曲线,分析了比例系数对胀断液压缸活塞位移的影响,确定了较优的比例系数值为5000。针对不同胀断力要求,进行了系统胀断特性仿真,研究了胀断力对胀断位移、胀断速度、胀断缸上下腔压力和流量的影响规律。结果表明:所设计的连杆胀断伺服控制液压系统可适应不同胀断力的胀断工况,为进一步优化连杆胀断液压系统提供参考。     

采煤机模拟实验装置液压系统设计

分析采煤机模拟实验装置的组成及工作原理,设计该装置的调高与牵引液压系统回路,对液压系统的主要元件包括液压缸、比例方向阀和液压泵进行了计算选型,对类似液压系统的设计及选型有较大的参考价值。     

无人机液压弹射装置能源系统仿真研究

基于功率键合图理论建立了无人机液压弹射装置能源系统的动态数学模型,应用Simulink对其工作过程进行了仿真研究,得到了无人机发射过程中液压系统的压力、流量特性以及液压缸活塞的速度、位移随时间的变化规律,同时给出了同一弹射装置在不同工作压力下发射不同质量无人机时的起飞速度.由于液压缸活塞是通过压缩油液缓冲减速,因此笔者通过改变油液体积弹性模量,分析了打开卸荷阀液压缸活塞的震荡情况,为无人机液压弹射装置的研制及改进提供了参考.     

利用多项式构造堆取料机煤耙的理想运动曲线

堆取料机煤耙液压系统起动及换向时的速度变化剧烈,高速运行时冲击振动大,缓冲性能不理想.针对此问题,分析了液压缸运动曲线的构造要求,建立液压缸的数学模型,通过多项式推导出理想缓冲曲线方程,给出了该方程的理论依据.该速度曲线具有最小冲击的优点.     

阀控非对称液压缸往返运动动态特性对比分析

伺服阀控制非对称液压缸往返运动时的动态速度特性有很大差别.笔者分别推导了阀控非对称液压缸正反两方向运动时的传递函数,得到了两种情况时阀控缸系统的速度增益,液压相对阻尼比、固有频率与负载刚度等之间的关系,并进行了对比分析.对阀控非对称液压缸的设计、仿真及控制具有积极的指导意义.     

断带抓捕液压系统的液压冲击研究

考虑断带抓捕液压系统的冲击问题,通过引入溢流阀改进原有的全断面楔形断带抓捕液压系统,描述整个系统的工作原理,基于AMESim软件建立系统仿真模型并进行仿真分析,得到楔形断带抓捕系统在抓捕状态下的液压缸活塞速度和位移动态性能曲线。结果表明:溢流阀的引入使活塞运行一半行程时活塞做减速运动,当活塞位移达到最大值3.0 m时速度降为0。改进的楔形断带抓捕液压系统减小了液压缸末端的液压冲击。     

基于预测控制器的电液伺服系统节能方法研究

设计基于预测控制器的电液伺服系统节能方法,以控制电液伺服系统准确追踪期望位置的同时,达到节能的效果。从电液伺服系统的原理出发,分析电液伺服系统的工作原理及结构组成。利用比例方向控制阀阀芯位移,计算出液压缸腔室与油箱压力及供给压力间的压差值。利用活塞位移求取腔室内的压力连续性方程。在考虑比例方向控制阀阻尼系数的基础上,建立其对应的运动方程。利用比例溢流阀的开度,求取其动态方程。通过腔室压力值、比例溢流阀的开度,建立电液伺服系统的状态模型。以期望位置为依据,计算出腔室内压力的期望值,进而求取所需供给压力。利用所需供给压力,构造预测控制器,对电机的转速进行预测控制,以达到动态调节供给压力的效果,实现节能控制。实验结果表明：与采用滑模控制的恒压方法相比,该方法对正弦及随机期望位置的追踪精度分别提高了44.93%和39.98%,对应的能耗分别降低了13.45%和10.54%。 该方法对电液伺服系统的位置控制效果及节能控制效果都较好     

湿式离合器液压执行系统建模与仿真

针对湿式离合器液压执行系统,在分析其工作原理和结构的基础上,在机械域和液压域上分别对关键组成部分比例压力电磁阀和离合器油缸活塞建立数学模型,并采用AMESim软件对湿式离合器的液压执行系统进行建模;为了验证所搭建模型的有效性,在给定不同的激励电流情况下分析系统的动态响应;针对所搭建的AMESim模型,采用传统PID控制算法和基于模型的前馈+反馈控制算法控制输出油压,对比验证了跟踪效果。仿真结果表明:搭建的模型具有良好的动态特性,前馈+PID反馈的控制算法较PID算法的控制效果更好。     

基于AMESim的机载导弹液压弹射机构动态特性研究

针对传统机载导弹弹射装置存在的问题,设计一种以蓄能器提供弹射流量、伺服阀作为核心控制元件的液压弹射机构。论述了液压弹射机构工作原理,利用AMESim软件建立其仿真模型。仿真结果表明:在弹射过程中,蓄能器气体腔容积、液压缸无杆端活塞面积与液压杆伸出速度成正相关,液压缸有杆端活塞面积与液压杆伸出速度成负相关;在缓冲过程中,活塞杆的末速度及缓冲腔压力与凸缘前端与活塞内腔壁间隙成负相关。     

基于模糊P ID的冲裁机电液比例位置控制系统仿真研究

为提高液压冲裁机的工作速度和精度,采用电液比例换向阀控制下压液压缸,构成冲裁机电液比例位置控制系统。利用AMESim和MATLAB/Simulink模块进行联合仿真,设计模糊控制规则和模糊PID控制器,对比分析原系统与采用模糊PID控制的系统的位置控制性能。结果表明：加入模糊PID控制的系统响应速度快、无超调、信号跟踪能力强、鲁棒性好。     

基于Karnopp摩擦模型的比例阀颤振响应研究

颤振有助于改善比例阀响应特性,其频率及幅度参数与比例阀结构参数直接相关。基于开环比例控制阀仿真模型,研究功率级阀芯的颤振响应、颤振信号降低摩擦滞环的机制并确定最优参数范围。建立仿真模型,颤振信号通过双占空比高频PWM形式引入,基于电磁场有限元方法构建比例电磁铁,采用Karnopp摩擦模型建立衔铁及功率级阀芯动力学方程。仿真结果表明:摩擦模型能够较好地表征电磁铁力滞环及阀芯流量滞环现象;在颤振信号激励下,阀芯产生颤振运动,摩擦力状态在静摩擦与动摩擦间切换,进而影响其响应特性;颤振频率和幅度参数存在最优区间,且由比例阀的结构参数决定。     

重载高频伺服液压缸系统设计

基于工况计算,确定了液压伺服缸主要参数,在结构设计上采用导向带承压串联密封结构,以满足活塞支承需要,能够实现高压密封并具有低摩擦特性。活塞杆端部连接采用小升角螺旋预涨紧结构以解决动态载荷作用下螺纹间隙问题。基于伺服缸流量需求设计了先导控制的并联伺服阀液压系统。测试结果表明,设计的伺服缸系统能够满足大规格阻尼器的振动试验需求。     

基于改进遗传算法优化的双步进电机伺服阀控制研究

针对当前电液伺服阀控制系统响应速度慢、输出误差较大的问题,采用改进遗传算法优化控制系统,并对控制效果进行仿真验证。设计了新型电液伺服阀结构,建立了电液伺服系统动力学模型,推导了液压缸流量运动方程式。采用改进遗传算法优化RBF神经网络结构,通过MATLAB软件对双步进电机伺服阀改进的控制系统进行仿真验证,并且与传统PID控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用传统PID控制和改进RBF神经网络控制方法都能较好地提高活塞杆运动位移输出精度;在有干扰环境中,采用传统PID控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较大,而采用改进RBF神经网络控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较小。采用改进RBF神经网络控制方法,能够抑制外界的干扰,从而提高双步电机伺服阀控制系统的响应速度和输出精度。     

脱水压力机液压系统的设计与仿真

根据织物工业脱水的特点及要求,设计脱水压力机的液压系统。采用基于蓄能器和增压缸的增压保压回路,增加了液压缸的工作压力;在液压缸工作压力较高而流量较小的时候,对液压系统卸荷,降低了系统的发热量;采用压力变送器和比例溢流阀,能实时监测和调节系统压力。以西门子S7-200 SMART PLC为控制核心设计了脱水压力机的控制系统。利用AMESim软件对液压系统进行仿真,为降低液压系统模型的复杂程度,对系统进行了简化,设置了元件的参数,运行后得到了系统的压力特性曲线。结果表明,液压系统满足脱水压力机的设计要求。