节能型变速器试验系统研究

针对变速器长时间的寿命试验以及大批量产品性能试验造成的大量能量耗损问题,设计一种节能型变速器试验系统.简要介绍该系统的工作原理和特点,主要对能量回收装置进行了设计与分析,建立其数学模型,利用AMESim构建其仿真模型.仿真结果表明,采用此系统可节能43％左右.     

路面减速带液压储能系统动态特性研究

液压储能系统在延长路面减速装置使用寿命及提高其能量转换性能等方面有很大作用。给出路面减速液压储能系统的工作原理,建立储能系统的数学模型,利用MATLAB/Simulink软件求解系统数学方程,采用MATLAB/Simulink对该模型进行仿真分析,得到能量转换缸直径、弹簧刚度、弹簧预压缩量、蓄能器气囊初始容积及蓄能器充气压力对液压储能系统性能的影响规律,为路面减速液压储能系统的设计和优化提供了理论基础。     

复合储能式装载机混合动力系统协同优化

复合储能混合动力系统实现了能量高效回收再利用,但整车经济性能并未达到最优效果。因此基于MATLAB/Simulink建立整车后向仿真模型,在对复合储能混合动力系统3个子系统进行分析的基础上设定相应的目标函数,并利用Isight软件对多系统进行协同优化。利用整车仿真模型对获得的关键参数优化结果进行分析,结果表明整车经济性能明显提升。利用硬件在环仿真试验平台进行验证,仿真与试验所得结果基本吻合,证明协同优化算法对装载机复合储能混合动力系统的优化切实有效,为该系统的设计应用提供了参考。     

挖掘机遥控变速系统的控制策略

液压机械无级变速器的控制主要包括发动机的控制和液压系统的控制.介绍挖掘机上采用的液压机械无级变速器的变速原理,分析了遥控操作时,如何实现其速比的控制,以及如何实现发动机与液压系统的匹配.利用系统控制的传递函数,在Simulink环境下构建系统的模型.     

某型航空发动机导流叶片调节器建模仿真

根据AMESim与MATLAB/Simulink各自的特点,采用了AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法对某型航空发动机机械液压式导流叶片调节器进行了建模和仿真,验证了控制器的控制规律,并且分析了一些重要参数对系统性能的影响.结果表明,应用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法,对某型航空发动机导流叶片调节器的建模具有很高的精确度,能够很好地反映实际系统的控制规律,可指导该型导流叶片控制器的调试以及改进改型方面的设计.     

基于dSPACE的大惯量转台控制系统设计

基于转台系统实际模型的复杂性和不确定性,不能获得准确的数学模型,需要将实际系统模型放置在仿真系统中进行仿真研究,本文研究了一套和MATLAB/Simulink可以"无缝连接"的dSPACE系统来实现转台系统的快速原型设计,并进行了仿真和实验,试验结果证明了本文所述系统与方法的有效性.     

基于多软件协同仿真的六自由度平台虚拟试验系统

提出了一种串联六自由度运动平台,根据该平台特点,在ADAMS动力学分析软件中搭建机械子系统模型,在AMESim仿真软件中搭建液压子系统及电机+滚珠丝杠传动模型,在Simulink中搭建末端控制对象期望运动位姿生成及解耦控制算法模型。通过分析各仿真软件间数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的动态数据共享通道,将ADAMS、AMESim模型分别以子模型及S函数形式导入至Simulink。从而建立基于Simulink为主仿真软件的机、电、液一体化的六自由度运动平台虚拟试验系统,实现平台的全面仿真分析,为平台实体设计与优化、控制策略选择等奠定基础。采用的基于MATLAB为主仿真软件的ADAMS、AMESim、Simulink联合虚拟试验系统创建方法对于复杂机、电、液一体化系统的仿真分析具有普遍的适用性。     

基于功率键合图的轮式装载机工作装置液压系统的建模与仿真

基于ZL60轮式装载机工作装置液压系统的工作原理,采用功率键合图方法建立不同工况下工作装置液压系统的功率键合图.由所建立的功率键合图列写系统动态方程,根据系统动态方程建立在铲斗后倾工况下的Simulink仿真模型.设置液压系统的仿真参数,应用Matlab/Simulink软件,编制M函数文件进行仿真.得到液压系统的性能曲线,结果有利于产品的开发改进、性能评估和优化设计.     

基于ADAMS和MATLAB数控机床进给驱动系统的机电联合仿真

根据机械多刚体动力学理论建立数控机床进给驱动系统的数学模型,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立动力学模型、C++编写数控进给指令、MATLAB/Simulink建立数控机床进给驱动系统Simulink仿真模型,结合三者实现机床的机电联合仿真。仿真分析结果表明:该仿真平台能用来分析进给驱动伺服系统的动态特性,为物理样机进给系统的设计与调试提供可靠的参考依据。     

车辆制动能量回收模拟系统设计与仿真

目前国内液压节能汽车试验平台结构复杂,管路繁多,液压泵/马达、飞轮等的动态参数不确定,无法满足多种工况下的实验配合问题。新型车辆制动能量回收模拟系统,使用电液比例控制系统代替传统的液压泵/马达,可实现能量回收过程多种复杂工况的动态模拟。设计车辆制动能量回收模拟系统,运用MATLAB/Simulink软件,建立了车辆制动能量回收模拟系统的仿真模型,通过仿真得到了该模拟系统在充、放液过程中的动态特性,并设计了试验台架,为后续车辆制动能量回收系统的实验研究提供了平台。     

曳引电梯蓄能器储能液压节能系统及电容能耗研究

根据曳引电梯运行特征与蓄能电池储能特点，引入电容补偿方法实现系统的能力回收，设计一种基于蓄能器储能的曳引电梯液压节能系统。该系统实现储能过程与曳引机负载间良好匹配，可以通过电容吸收多余能量，有效降低了能量损耗。仿真结果表明：在轻载上行与重载上行下，表现为正能量，能量被存储到电容中；在重载上行与轻载下行中，电梯表现为负能量，电容能量被释放出来为电梯提供驱动力；曳引机在发电阶段形成更高电荷，电容开始存储，超出蓄能器能够存储能量，形成了更高电容电压；曳引机电动阶段形成了更小电荷，电容能量释放，为系统运行提供驱动力。在能量流动阶段各元件都存在能量损耗，在下行阶段损耗随着负载的增加表现为较低的变化，此系统对负载适应度很高。     

波浪能装置液压式蓄能系统设计

蓄能系统是漂浮式波浪能装置液压式能量转换系统中的储能环节。以漂浮式波浪能装置液压式能量转换系统为研究对象,介绍了液压式能量系统中的蓄能系统的组成,分析了该系统在大浪下实现稳定发电和小浪时实现0-1发电的原理,建立了预充压力、最低工作压力和最高工作压力、蓄能量几个关键设计参数之间的数学模型,通过计算实例进行数值模拟,获得了大量试验数据。试验结果表明:最高工作压力与最低工作压力在数值上差越大,蓄能系统单个循环释放出的蓄能越多,蓄能系统的成本越低;设计的预充压力安全值为最低工作压力的80%;蓄能量与最高工作压力、最低工作压力、预充压力之间存在耦合关系。     

能源管理系统设计及节能分析

通过对企业能源系统的计量监测及节能分析,采用能源管理应用软件系统、大屏幕监控系统和计算机网络系统的建设,实现对企业能源的集中与区域管控,使企业的能源管理由传统方式向可视化、数字化、网络化、智能化转变,从而达到节约能源的目的。     

双能量源电动汽车能量管理研究

为了满足电动汽车对电源系统功率和能量的需求,解决电动汽车复合电源匹配问题,以动力电池-超级电容复合电源结构的纯电动汽车为研究对象,研究基于模型预测控制理论的能量管理策略。搭建马尔科夫模型预测车辆未来状态,在预测时域内利用动态规划算法求解优化问题,针对动力电池及超级电容之间的功率分配问题实现实时在线管理。选择NEDC循环工况对控制策略进行仿真,结果表明:基于模型预测控制的能量管理策略不仅具有良好的控制效果,还具有实时控制的潜力。     

基于全局能量优化的液压机械臂节能控制策略

液压机械臂由于采用液压系统作为驱动装置，在实现闭环运动控制过程中存在能效较低的缺点。针对此问题，提出一种基于全局能量优化的液压机械臂节能控制策略。分析液压机械臂各关节与驱动液压缸之间的运动转换，并推导了关节运动与液压缸两腔压力之间的非线性映射关系。在此基础上，构建液压机械臂能量消耗目标函数，与运动时间构成多目标优化问题，并利用改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法求解该问题的最优解。通过对比仿真结果可以发现：所提出的基于全局能量优化的节能控制策略与传统的定供油压力控制策略相比，节约了46.73%的能量，与传统基于时间-能量的优化节能策略相比节约了8.62%的能量，从而验证了所提策略的有效性。     

机械能助Zn-Al共渗

介绍了机械能助Ｚｎ－Ａｌ共渗,用开发研制的Ｚｎ－Ａｌ共渗剂,在渗锌的温度下实现了Ｚｎ－Ａｌ共渗,４２０℃＊ｈ可得到大于４０μｍ的Ｚｎ－Ａｌ共渗层,共渗层组织与渗锌层相近,约含质量分数５０％锌,含５％铝,共渗层是由ＦｅＺｎ４和少量ＦｅＡｌ３相组成。研制的Ｚｎ－Ａｌ共渗剂的松装比容太,耗锌量少,是取代热镀锌、热镀锌铝的良好新技术。     

机械能助渗铜的研究

利用扫描电镜、能谱仪、Ｘ射线衍射仪以及自行设计制造的机械能助渗装置和自己开发的渗铜剂,研究了机械能助渗铜工艺及其组织结构。将渗铜温度由常规的１１００℃降低到４２０～４６０℃,保温时间由４～８ｈ减少到１～２ｈ,节能效果十分显著。渗铜层由断续（有时连续）岛状白亮层、黑色中间层和紧靠基体的白亮层组成。渗层中白色组织为溶解少量铁的铜固溶体,黑色组织为屈氏体。     

能束能场增材再制造技术的研究进展

针对再制造工程在发展和应用中面临的挑战和需求,阐述了增材再制造技术的概念,探讨了基于激光、电子束、电弧的熔敷成形技术以及电弧-激光复合熔敷、电弧-磁场复合熔敷、激光-磁场复合熔敷、双激光复合锻打成形等技术的特点及应用,重点分析了纵向磁场对电弧温度场以及旋转磁场对激光熔敷层组织的影响。结果表明：电弧熔敷成形过程引入纵向磁场,电弧中心温度降低,电弧对基体的热影响减小;激光熔敷成形铝基非晶材料过程加入旋转磁场,有利于非晶相的形成和组织缺陷的减少,熔敷层的耐蚀性和力学性能提高。最后指出能束能场增材再制造技术的发展趋势是向多能束能场及后处理复合、再制造全过程智能化和装备集成移动式方向发展。     

机械能助渗铝的研究

利用运动的粉末粒子的机械能冲击工件表面进行助渗铝 ,将渗铝温度由 90 0～ 1 0 50℃降低到 440～ 60 0℃。渗铝层的相结构为Fe2 Al5,铝含量 (质量分数 )约为 50 %。 80 0℃× 4h扩散退火后渗铝层变为FeAl,含铝 (质量分数 )约为 30 %。机械能助渗铝件可在 780℃以下长期使用。     

机械能助渗硅的研究

开发研究了机械能助渗硅工艺 ,将渗硅温度由常规工艺的 950～ 1 0 50℃降低到 480～ 540℃。用自己研制的渗硅剂 ,在540℃× 4h得到 60 μm的渗硅层。渗硅层表面硬度为 70 0HV0 .1 ,由外向里 ,逐渐降低到其基体硬度。渗硅层表面为Fe3Si相 ,组织致密 ,未发现明显的孔隙 ,能实现无孔渗硅 ,满足耐蚀性要求。渗硅层的硅含量 (质量分数 )为 1 8%左右 ,略高于常规工艺所得渗层的硅含量。机械能助渗硅的渗硅温度低 ,渗硅时间短 ,节能效果十分显著 ,产品质量明显提高 ,且设备投资少 ,原料来源广泛 ,成本低廉 ,将为渗硅在耐蚀性方面的应用提供广阔的前景。