基于AMESim的大型飞机液压能源系统热特性仿真分析方法

针对飞机液压系统分布广泛、结构复杂、工况多、环境变化大而难以通过试验进行系统温度特性的验证难题,提出通过基于AMESim软件的计算机仿真手段进行飞机液压系统系统级热特性分析的方法。在对飞机液压系统典型元件进行发热与传热分析的基础上,完成了元件级的热仿真模型建模。以某大型飞机为例,进行了飞机平台散热条件的划分与设置,从而搭建了系统级的飞机液压能源系统热特性仿真模型。对于提高大型飞机液压能源系统的设计、评估、优化等的效率具有实际意义。     

基于功热等效的减振器温度特性建模方法研究

以某型双筒充气式液压减振器为研究对象，结合其结构特点及产热与传热原理就减振器温度特性仿真的建模方法展开了探究。借助仿真软件AMESim，分别建立了面向减振器机械阻尼特性和传热特性的等效参数化仿真模型。基于功热等效的方法，即以阻尼特性模型仿真出减振器的示功特性，再以此计算出传热模型发热功率的方式对温度特性进行仿真求解。通过仿真结果与实验结果对比可知，该模型的计算精度较高，建模方法切实可行，所建立的仿真模型可用于减振器温度特性的研究与预测。     

直驱式容积控制液压促动器电液伺服系统研究

设计了一种应用于FAST工程的基于直接驱动式容积控制技术的新型液压促动器电液伺服系统,系统具有控制灵活、出力大、溢流损失小、发热低、节能、集成度高等优点。对其进行了数学建模分析、仿真分析及实验研究,结果表明系统工作性能稳定,精度高,能较好的满足FAST工程的使用需求,具有良好的实用性。     

低摩擦高频响变间隙密封液压缸研究

液压缸是液压系统重要元件,其动静态特性直接影响液压系统正常工作性能。由于具有密封件的第一代液压缸摩擦力大、动态性能差,不适应高频工作的液压伺服系统,制约了液压缸向高速方向发展,第二代间隙密封液压缸采用恒间隙密封技术,摩擦力减小,动态响应提高,但容积效率降低。为此,在第一代和第二代基础上,经过多年努力,研发出无密封件并采用压力自补偿变间隙密封技术的第三代液压缸,通过理论分析、数学建模、仿真研究、试验验证及应用,第三代液压缸动静态性能好,容积效率高,工作寿命长,适用于高频响、高速度的液压传动及液压伺服系统。压力自补偿变间隙密封技术可以推广到其他具有微小变形要求的液压元件中,使制造业和液压技术在创新上前进一步。     

面向液压系统动态特性的数字仿真技术研究

本文研究液压系统动态特性建模理论和方法,对节流调速系统进行了数学建模、数字仿真、动态特性分析及提出改善措施。     

变间隙密封液压缸特性仿真研究

液压缸作为液压系统的执行元件,其动静态特性直接影响液压系统正常工作性能。对采用新型的无密封件和压力自补偿变间隙密封技术的液压缸进行了理论分析、数学建模、仿真研究、实验验证。动静态性能好、容积效率高、工作寿命长的液压缸适用于高频响、高速度的液压传动及液压伺服系统。     

基于机理分析和热特性基本单元试验的机床主轴热误差建模

为更精密地对机床主轴热误差进行预测,对主轴温度场和热变形进行机理分析,提出用热特性基本单元试验对初步理论模型进行修正从而得到最终模型的建模方法。根据主轴的尺寸和轴承参数对主轴温度场和热变形进行机理分析并确定初步理论模型,在不同起始温度下进行两组热特性基本单元试验,试验中采用温度传感器对主轴前后轴承及前端面的温度进行测量,采用位移传感器对主轴轴向热变形进行测量,得到主轴在升温和降温过程中温度场和热变形的特性数据,基于该数据对初步理论模型进行修正。在一台数控车床主轴上进行模型的试验验证,结果表明:该建模方法能同时对主轴升温和降温过程进行温度场和热变形的建模与预测,且具有高精度的优点,可用于各种数控机床主轴热变形的预测。     

基于SimHydraulics的阀控对称液压缸仿真

针对一个阀控对称缸的液压伺服系统,进行了基于SimHydraulics不同控制策略的实物仿真,研究其在不同的控制策略下的动态响应性。通过Simulink数学建模验证基于SimHydraulics的物理建模的可行性,并对仿真结果进行了分析。总结了应用SimHydraulics液压元件库仿真与不同控制策略联合的方法,此方法使得液压伺服系统的设计、控制策略设计可以同时进行,提高了液压系统设计的快速性和控制的稳定性。     

电液伺服系统建模及其主要元件故障仿真分析

电液伺服系统的故障机理复杂,若发生故障,要准确查找出系统引起的故障原因有相当的难度。通过仿真软件AMESim采取自下而上的建模方法对阀控非对称液压缸电液位置伺服系统进行建模,将故障参数移入仿真模型进行故障仿真,AMESim自动计算出系统主要元件的仿真曲线。仿真结果表明,采用AMESim可实现对实际的电液伺服系统主要元件的故障模拟化,获得故障曲线图,并且仿真结果对故障监测与诊断以及液压产品升级改造具有一定的参考价值。     

基于AMESim/Simulink的液压位置伺服系统仿真

针对液压位置伺服系统的不确定性、非线性和常规PID控制器的缺点,设计了单神经元自适应PID控制器,该方法可以显著减小液压位置伺服系统中由于元件参数变化等引起的超调和振荡。利用AMESim与MATLAB软件各自的优势,分别进行了液压伺服系统建模和控制器设计。联合仿真结果表明,单神经元自适应PID控制器比常规PID控制器使系统具有更好的鲁棒性,同时使系统具有良好的环境适应性和较好的物理性能。     

精密卧式车床热误差溯源、建模与实时补偿

精密卧式车床的关键部件会在内外热源的综合影响下发生热变形,进而严重影响加工精度。数据驱动的热误差建模方法为解决此问题提供了有效手段,而厘清车床的关键热误差元素及其传导机理可进一步提高车床热误差的建模效率、精度和鲁棒性。文章针对车床X轴丝杠摩擦热、主轴发热、Z轴鞍座发热以及液压刀塔和拖板发热4个关键热误差元素开展了溯源测试,并根据溯源结果建立了热误差模型并开发了热误差实时补偿系统。车削验证实验结果表明,补偿后车床的加工误差在反复的加工和冷机过程中均稳定降低了75%以上,文章所提的热误差溯源和补偿方法有效提高了车床的加工精度和稳定性。     

基于机电伺服系统动结合部的刚度特性解析建模研究

机电伺服系统在航天应用中已初具规模,航天装备的特殊性决定了航天机电伺服系统对其体积、重量、可靠性、环境适应性的要求极为严苛,客观上对机电伺服技术发展提出了更高要求。在航天机电伺服系统研制的工程实践中,产生了具有自身鲜明特点的分析、设计理论和方法,推动着机电伺服技术的发展。其中,机电伺服系统的动态特性对伺服系统本身及飞行器的控制精度和振动等特性具有重要影响。针对机电伺服系统理论建模中结合部刚度难以确定的问题,以典型机电伺服系统结构为研究对象,根据机电伺服系统结合部的特点,提出基于Hertz接触理论的伺服系统动结合部刚度计算方法。所提方法为机电伺服系统动结合部刚度的识别提供了参考,研究结论可为机电伺服系统的改进设计和动态性能优化提供依据。     

气动位置伺服系统建模发展综述

由于气体的压缩性、气缸摩擦力等存在因素，气动位置伺服系统是一个非线性系统。本文按照机理分析、系统辨识、机理分析和系统辨识结合三种方法简要介绍了气动位置伺服系统建模的发展情况。文章分析得出气动位置伺服系统的模型由线性到非线性．建模目的从理论研究到实际应用的方向发展。最后提出了气动位置伺服系统建模待解决的问题。     

高压液压能源系统热特性及热控制仿真分析

高压液压技术是未来飞机液压系统的主要发展趋势,由于损耗功率增加,系统温度变化将更加剧烈并影响飞行安全,因此,高压液压系统的热特性与热控制技术是未来飞机液压系统设计需要考虑的一个重要因素。以某高压液压能源系统为例,对液压能源系统的主要液压元件进行生热和散热机理分析。利用AMESim软件开展液压系统温度特性分析,权衡系统是否需要热交换器。结果表明:热交换器有效降低系统油液温度至安全温度内;同时,得到燃油-液压油热交换器位于不同位置、系统在不同飞行阶段下不同环境温度、机翼处管路引入冷气流等工况下温度变化趋势,为飞机高压液压能源系统热设计提供参考。     

液压减振器热-机耦合研究现状与展望

为总结和分析汽车液压阻尼减振器热-机耦合建模与优化设计的研究进展和发展趋势,首先分析了减振器温升对减振器阻尼特性、结构寿命及整车性能带来的危害,进而从减振器热-机耦合模型的建立、带有温度补偿的新型减振器设计以及半主动控制方法等几方面进行了综述。提出了切实可行的减振器热-机耦合研究技术路线,即建立热-机耦合模型、基于热-机耦合模型的减振器优化设计、基于整车性能的悬架优化设计以及基于温度补偿的新型减振器设计,最后指出设计具有应用级别的馈能式减振器是解决温升危害的一种有效途径。     

基于Simulink的液压伺服系统动态仿真

提出了利用 Simulink 软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法.介绍了 Simulink 软件包的特点,并以阀控液压缸为例建立了液压伺服系统的动态模型,给出了该系统的仿真模型,详细介绍了如何利用 Simulink 对液压系统的动态特性进行仿真,同时较详细地讨论了影响液压伺服系统动态特性的主要因素.仿真结果表明,Simulink 方法是对液压伺服系统的动态特性进行仿真的一条有效途径.     

轨道车辆转向架测试台液压伺服系统的建模与分析

为提升国内轨道车辆转向架测试设备的技术水平,并能全面、准确地评测转向架刚度的性能,提出了一种新型轨道车辆转向架刚度试验台的设计方案。依据试验台的技术特点,对系统的组成、液压缸的动作方式以及液压系统的控制形式进行了设计,确定了液压缸及伺服阀的相关参数。在对阀控液压缸工作原理及伺服阀特性研究的基础之上,着重对该液压伺服系统进行了建模和特性分析,并给出了分析结果。分析结果表明：液压伺服系统的关键部件选型合理,测试结果准确可靠,能够比较精确地对转向架刚度进行测试,为新型转向架刚度试验台的推广应用奠定了技术基础。     

汽车液压减振器热-机耦合动力学影响因素分析

建立考虑悬架系统振动、减振器机械阻尼特性、减振器发热及散热的汽车液压减振器热-机耦合动力学闭环系统的数学模型,分析车辆悬架系统参数、减振器结构参数及环境因素对减振器油液最终平衡温度及达到最终平衡温度所需时间的影响,为减振器设计提供理论指导.     

电液伺服系统非线性振动机理及试验研究

电液伺服系统是非线性动力学系统,在工作过程中容易出现非线性振动、噪声、冲击和爬行等异常现象,而且诱因不易确定,严重影响系统的稳定性。根据非线性动力学原理,建立电液伺服系统的非线性动力学模型。通过理论研究,探索非线性液压弹簧力和非线性摩擦力等非线性因素对系统动力学特性的影响规律。指出非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述,非线性摩擦力作用可以用Van Der Pol方程描述。用研究非线性动力学系统的有效方法:时间历程、频闪采样、功率谱等,对实测信号进行深入分析,多方位揭示电液伺服系统非线性振动的机理及诱因。结果表明,非线性液压弹簧力引起的"跳跃现象"和非线性摩擦力引起的极限环型振荡的共同作用是导致系统发生非线性振动的一个主要诱因,值得关注。     

气液联动系统及其加载系统建模与机理分析

为驱动大负载实现往复运动,多采用高功重比的液压驱动系统来实现,针对采用压力油箱供油的液压驱动系统即气液联动系统进行机理分析,并对其中各元部件进行数学建模,形成整个气液联动系统仿真模型,并探究关键元件压力油箱的工作机理及其工作特性。通过搭建加载系统进行加载分析,并搭建加载系统数学及仿真模型,通过气液联动系统与加载系统联合仿真模型进行仿真分析。考虑了温度对液压油的影响,实现了对压力油箱的精准建模,通过仿真与实验平台的对比,验证气液联动系统及其加载系统仿真模型的准确性,可为液压驱动系统实际设计与特性分析提供理论基础。