基于双线性插值控制策略的比例流量阀特性研究

当前液压调速阀通常采用机械式压差补偿器或动态流量器等方式实现输出流量的精确控制,但存在机械结构复杂、通流量小,以及输出流量受负载影响大等不足。提出一种基于双线性插值的流量补偿策略,并将该策略应用到以Valvistor阀为主阀的比例流量阀中,形成具有数字流量补偿功能的比例流量阀,其包括主阀、先导阀、压力传感器和流量补偿器,压力传感器的作用是检测反馈主阀进、出口压力;流量补偿器以主阀进、出口压力和设定流量为输入变量,经双线性插值计算后,流量补偿器输出流量校正控制信号,调节先导阀开口以补偿主阀口压差变化对输出流量的影响,从而实现流量的精确控制。建立该比例流量阀的简化数学模型（不考虑流量补偿器）,研究发现输出流量、先导阀输入电压与主阀压差平方根之间存在着线性关系,基于此特征,设计基于双线性插值算法的流量补偿器,并利用仿真和试验对该流量阀的动、静态特性进行研究;结果表明该流量阀输出流量具有良好的静态控制精度且受主阀压差变化的影响较小;若主阀口压差越大,则主阀芯动态响应会越快;对于由负载压力阶跃变化产生的主阀压差而言,若主阀压差越大,则系统流量抗干扰能力随之减弱。     

用单片机和比例溢流阀实现负载传感控制

介绍应用单片机8098和“流量—压差变化—位移校正”原理控制比例溢流阀排油流量实现负载传感的方法。该方法使只能控制系统压力的比例溢流阀具有三通比例流量阀和比例溢流阀两个阀的功能,且比采用三通比例调速阀的系统节能效果更好。     

某电液比例负载敏感多路阀滑阀的CFD数值研究

以LBF20型电液比例负载敏感多路阀的滑阀阀芯为研究对象,分析该电液比例负载敏感多路阀的工作原理及流量压力特性,建立以滑阀阀芯为中心的装配体,再通过CFD软件Fluent对三维流体域进行仿真,分析了不同阀口开度下流体域的速度、压力。研究表明:当进口速度与出口压力恒定时,随着阀口开度的增加,阀口处的最大速度值、最大压力值、进出口压差、射流角均逐渐降低;当进出口压差恒定时,随着阀口开度的增加,通过滑阀阀口的流量增加,流体域内压力变化梯度减小,减小了漩涡产生的可能性。研究结果对电液比例负载敏感多路阀系统的性能和结构优化具有指导意义。     

一种比例压力流量集成阀流量特性的试验研究

针对目前研制的某型号比例压力流量集成阀,通过搭建液压试验台对比例压力流量集成阀进行了试验,研究并分析了比例压力流量集成阀的稳态压力-流量特性和比例压力流量集成阀的流量微动特性。试验结果表明:某型号比例压力流量集成阀在稳态状态下,供油压力越大,流量会随着控制压力的增大而随之增大。集成阀阀口打开以及关闭时,随着电流的增大,流量也随之缓慢平稳变化,负载平稳起动,流量可控性较好。此试验为集成阀的试验研究提供了借鉴意义。     

基于AMESim的电液比例方向阀流量控制的研究及仿真

比例方向阀在控制执行元件运动速度的过程中,供油压力或负载压力(主要是负载压力)的变化,造成了阀压降的变化和对通过阀口流量的影响,该影响会使执行元件运动速度偏离调定值。为达到由电液比例方向阀驱动的液压缸能有比较平稳的速度,文中采用压力补偿方法来提高电液比例方向阀的流量稳定,并利用AMESim软件对电液比例方向阀的流量控制进行建模和仿真。仿真结果表明,压力补偿方法可以使液压缸的速度不受负载压力的变化而发生较大变化。     

回撤吊车负载敏感液压系统设计及仿真分析

为解决负载匹配,以及缓解支架回撤吊车应用过程中存在的能耗高、效率低和系统温度高等问题,基于负载敏感变量泵对其液压系统进行设计及仿真分析。该液压系统主要由负载敏感变量泵、流量补偿阀、负载敏感阀、梭阀和液压缸等组成。在工作过程中,负载敏感变量泵通过梭阀及负载敏感阀感知系统负载力而向系统提供所需流量。基于AMESim对该液压系统和变量泵进行建模及仿真分析,得到液压缸压力、负载口流量变化和梭阀流量补偿以及变量泵压力、流量和斜盘倾角变化情况。结果表明：变量泵可根据负载所需压力和流量实时调整斜盘倾角大小,进而实现压力 流量补偿功能;负载压力和流量阶跃变化时,变量泵具有良好的动态补偿特性。     

一种新型液压电梯驱动系统方案

液压电梯因具有自己独特的优势而占据着一定的市场份额,但是其装机功率大、能耗高,故发展受到制约。国内外研究人员着重从节能这一方面来对液压电梯的液压控制部分进行研究。目前,国内液压电梯液压驱动系统几乎都是进口的电梯专用节流阀控调速系统,其价格昂贵,增加了液压电梯的成本。比例压力流量复合阀有自身的结构特性,阀自身带有压力补偿器使节流口两端压力保持不变,在控制流量时可以保证不受负载端压力变化的影响从而获得较稳定的流量,而且还可以实现油源压力随负载变化而变化,具有节能的作用。通过对比例压力流量复合阀的分析,设计了基于比例压力流量复合阀的新型液压电梯液压驱动系统,并阐述了该系统的工作原理,对液压电梯的驱动系统设计具有一定的意义。     

π桥电液比例溢流阀负载特性

设计一种以G型π桥液阻网络为先导控制回路的新型电液比例溢流阀,分析该阀的工作原理,确定该阀的结构及设计参数。建立由π桥电液比例溢流阀液阻的流量压力方程和阀芯力平衡方程构成的稳态特性方程组,通过对稳态特性方程组的线性化处理,得到表述π桥电液比例溢流阀稳态流量压力特性的解析表达式,并由此推导出该阀在理论上实现调压偏差为零的参数表达式,为该阀的参数设计提供正确的计算方法。用数值计算方法计算液阻参数不同时的π桥电液比例溢流阀负载特性。研制π桥电液比例溢流阀样机,完成该样机在不同液阻参数条件下的稳态特性试验。试验与理论研究结果表明,π桥电液比例溢流阀具有比传统电液比例溢流阀更好的负载 特性。     

先导流量压差变化-位移校正电液比例阀特性

比例流量阀可根据设定信号连续比例控制执行器的速度或者转速,是重要的电液控制元件,广泛应用于各类电液系统。传统电液比例流量阀为消除负载压力变化对流量的影响,需要采用压差补偿器或流量传感器,增加了阀结构的复杂性和体积,并引起附加的节流损失。针对这些问题,根据Valvistor阀的流量放大特性,提出基于先导流量压差变化-位移校正、主阀流量放大的新型电液比例流量控制原理,该方法根据压力传感器检测的先导阀口压差实时校正先导阀芯位移,并通过主阀线性放大先导阀流量。研究中,建立新型比例流量阀的数学模型,推导得出基于补偿原理的控制策略;进一步建立阀的仿真模型,对比分析补偿前后比例流量阀的静动态特性;设计制造试验样机,通过试验验证了所提原理的可行性。测试结果表明,采用该原理可消除主阀口压差变化对输出流量的影响,动态响应快,特别适用于大流量的电液流量控制。     

基于AMESim的甘蔗联合收割机多执行器系统分流技术仿真研究

为合理分配甘蔗联合收割机多执行机构的流量，针对甘蔗收割机执行机构的特点，提出将基于压力补偿原理的多执行器分流技术应用到收割机上，并对这种分流技术进行了理论分析和仿真研究。结果表明，该压力补偿分流技术能够有效保证液压泵按照各阀杆的行程比例均衡分配流量而不受负载大小的影响，同时，系统具有较好的抗流量饱和能力。     

挖掘机电液流量匹配控制系统特性分析

电液流量匹配控制系统采用电比例阀和电比例泵同步控制的方式,基本消除传统负载敏感系统中存在的泵滞后阀控现象,同时由于该系统无须进行压力闭环反馈控制,不用预设泵出口与最高负载之间的压力裕度,因此系统的动态性能和节能水平有很大的提高。以2 t挖掘机试验样机为研究对象,试验对比分析负载敏感系统和电液流量匹配控制系统的动态特性及能耗特性,设计阀前压力补偿型电液流量匹配控制系统的抗流量饱和控制器。试验表明,与负载敏感系统相比,电液流量匹配控制系统不仅弥补了负载敏感系统流量饱和时不能按比例分配流量的不足,而且泵与最高负载之间的压力裕度降低0.6～0.7 MPa,节能8%～10%,在提高系统动态性和节能性的同时,稳定性也得到明显增强。     

一种防爆负载敏感比例多路换向阀组的设计与仿真研究

采用静态理论分析、结构优化设计、动态模拟仿真相结合的方式，设计一种防爆负载敏感比例多路换向阀组。根据防爆负载敏感比例多路阀及负载敏感系统的液压原理，提出防爆负载敏感多路换向阀组的设计要求，并设计两联防爆负载敏感多路换向阀组的液压原理图；采用静态理论分析对该阀组进行压流特性研究，提供理论支持；防爆负载敏感比例两联多路阀组采用板式阀、插装阀相结合的方式进行结构优化布局，完成防爆负载敏感多路换向阀组的结构设计；基于AMESim建立防爆负载敏感系统的仿真模型并进行动态仿真，验证阀组的流量比例特性和压流特性。结果显示，新型防爆负载敏感多路换向阀组的流量比例特性和压流特性均符合负载敏感比例多路阀的设计要求。     

基于数字补偿器的比例调速阀特性仿真

现有的比例调速阀通过数字流量补偿方案对流量进行控制,已具有良好的等流量特性。但出现负载扰动时,存在阀芯响应速度慢,流量超调大的问题。结合广义预测控制理论和压差前馈控制理论,设计了一种新型数字补偿器,实现对比例调速阀输出流量的精确控制。首先针对负载扰动引起调速阀性能下降的问题设计了压差前馈控制器,通过对扰动量的补偿减小阀芯冲击;然后依据广义预测控制原理设计流量跟踪控制器,实现阀芯快速的动态响应。利用AMESim与MATLAB/Simulink搭建联合仿真模型,对该阀动静态特性进行分析。仿真结果表明:在负载阶跃时,该阀响应速度快,流量超调小,抗负载干扰能力强,具有较高的静动态特性。     

数字式比例压力流量复合阀及其应用

数字式比例压力流量复合阀及其应用陈家素＊张治宇＊＊比例压力流量复合阀，也称ＰＱ阀。是将压力控制和流量控制有机地结合在同一个阀块内，既可对系统压力进行比例调节，又可对输出流量进行比例控制，最大限度地简化了结构。近年来，国内加紧了对比例压力流量复合阀的开...     

具有三级结构的新型双阀芯多路阀的分析与应用

针对现有负载口独立控制双阀芯多路阀结构复杂，控制难度大的问题，结合负载敏感压力补偿技术，提出了一种具有三级结构的新型双阀芯多路阀，该阀结构简单紧凑，控制方便可靠，应用场景灵活多变。结合新型双阀芯多路阀在起重机卷扬动作控制上的应用，基于AMESim软件对其进行了仿真分析。仿真结果表明新型双阀芯多路阀具有较好的电流-流量特性、负载敏感特性，同时，与传统负载敏感系统相比，该双阀芯多路阀负载敏感系统节能效果优势明显。     

负载敏感抗流量饱和技术分析及仿真研究

针对普通负载敏感系统在泵流量饱和时出现流量优先供给轻负载而不按各换向节流阀开口面积分配流量的问题,通过对阀前与阀后压力补偿负载敏感系统进行比较分析,得出阀后补偿负载敏感系统具有抗流量饱和的作用,并在AMESim环境下对阀后补偿负载敏感系统建立仿真模型,仿真结果表明,阀后补偿压力负载敏感系统具有良好的控制性能,无论在何种工况,都能实现流量只按换向节流阀开口面积成比例分配而与负载无关,保证了复合动作的协调性。     

工程机械负载敏感比例多路阀抗流量饱和方法

针对目前多数负载敏感比例阀的前置压力补偿阀无法实现流量抗饱和功能,导致压力补偿阀的调压弹簧磨损等问题,设计了一种负载敏感比例多路阀的抗流量饱和方法。首先通过压力传感器检测各执行缸的实时油压值,由控制器采集压力传感器压力信号并比较后确定油压最大值P_max;然后控制器获取系统输出压力值P,计算P与P_max的差值ΔP,并比较ΔP与设置的标准压力差值ΔP₀;最后在ΔP<ΔP₀时,启动抗流量饱和功能,通过修正各执行缸需求流量,控制比例电磁铁的电流值调整阀块的阀芯位移量,改变到达各执行油缸的流量,最终实现抗流量饱和功能。     

基于功率键合图和Simulink的电液比例阀控液压系统的建模与仿真

预应力张拉液压系统采用的是电液比例阀反馈闭环控制系统,该系统的核心元件就是电液比例溢流阀,将电液比例溢流阀和液压缸负载组成流量-压力控制系统,阀控系统动态特性的好坏对预应力电液比例压力控制系统具有重要的影响。对阀控系统建立了简化的数学模型,并且利用MATLAB/Simulink软件对阀控液压缸系统进行建模仿真,分析系统的动态特性,以便对系统进一步优化分析,仿真分析结果表明,电液比例阀控液压系统能够为系统提供恒定的压力输出。     

STUDY ON THE INCREASE OF SLOPE-WALKING ABILITY OF MULTI－LEGGED ROBOT

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FATIGUE RELIABILITY DESIGN AND ESTIMATION METHOD FOR VARIABLE LOADING

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