高频电液振动台振动特性实验研究

传统电液振动台由于受伺服阀频响特性的限制,其工作频率难以提高到较高的水平。为此提出一种基于2D激振阀的高频电液振动台,由于2D激振阀是一种特殊结构的转阀,通过提高2D激振阀阀芯的转速可以使电液振动台的工作频率实现大幅提高。分析了高频电液振动台的工作原理,并建立了其数学模型,为了验证理论分析以及高频电液振动台工作时的实际输出振动波形,设计了高频电液振动台并进行了实验研究。实验结果表明：基于2D激振阀的电液振动台能大幅提高振动频率,振动台输出的振动频率达到800Hz,远远高于现有传统电液振动台的振动频率。     

2D阀控电液激振器的优化设计和实验研究

为了进一步提高电液激振器的激振频率和控制精度,并降低其加工和安装难度,提出了2D高频激振阀的新结构和控制方法。通过增加2D阀阀芯沟槽与阀套窗口的沟通次数,改进与无刷直流伺服电机连接的高速齿轮箱传动机构,设计混合式直线步进电机与堵头连接以控制阀芯轴向位移,实现了对2D高频激振阀的结构优化。经理论以及实验研究表明：新型2D高频激振阀的结构简单,控制精度高,激振频率最高可达3000Hz。     

2D阀控电液激振器

传统的阀控制缸或马达构成电液激振器的方案,在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制,其激振频率难于提高至较高的水平,为此提出采用2D阀控制液压执行元件的实现方案,旨在大幅度提高电液激振器的频率.在2D阀中,阀心的旋转运动和轴向滑动分别用于实现激振频率和幅值的独立控制,激振频率与阀心的转速、阀心台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关,通过改变这些因素易于实现2D阀控激振器的高频激振.以2D阀控双出杆缸为例,进行理论分析和试验研究.研究结果表明:2D阀控激振器的负载以弹性力为主时,随阀心旋转阀口面积变化的波形近似为上升与下降速率相等的三角波形,但是受到弹性负载方向变化的影响,而激振波形上表现出上升与下降过程斜率的不一致性,这种不一致性在2D阀的轴向开口达到某一临界值时表现得最为显著.随着2D阀轴向开口的减小,激振波形逐渐趋于一致.     

电液伺服振动台静态设计

一、概述 地震理论和抗震技术的研究在我国十分活跃。同济大学抗震理论研究所,为了进行高层建筑、桥梁、地基基础,地下建筑等的抗震模拟试验,提出研制模拟地震振动台,并委托本校液压与控制教研室负责设计、分析、调试。通过两年的努力,已由上海飞机     

新型电液激振试验台的高频特性研究

电液激振试验台是在振动机架上安装电液激振器,由激振器产生激振力,作用在实验对象的某一局部区域,使其产生强迫振动。该文根据液压马达的大功率、大扭矩的特点,提出了一种由马达驱动高频激振阀的新型电液激振试验台研究方法。该方法主要是通过液压马达对2D激振阀阀芯的旋转进行驱动,采用流量阀控制进入马达的流量达到控制阀芯转速的目的。应用流体动力学和系统动力学理论建立电液激振试验台数学模型,对建立的试验台进行实验研究,同时测得液压缸活塞输出的激振力波形。实验表明:该试验台可以大幅度地提高激振频率,达到1200Hz以上的激振频率,激振输出波形近似为一正弦波。马达驱动2D阀的新型电液激振试验台是提高液压振动的激振频率的有效途径。     

高频大流量电液伺服阀研制

本文介绍了最近研制成功的GSF—20/GSF—100及GSF—20/GSF—250两级动圈滑阀式高频响大流量电液伺服阀。该伺服阀由动圈力马达驱动,并由自行研制的LVDT—3型位移传感器进行电反馈控制。该伺服阀具有抗污染、颤振电流小、性能隐定、工作可靠等特点。它已成功地应用在20吨电液振动台上。     

2D阀控缸电液激振器偏置控制的研究

激振器的偏置控制是控制激振器围绕偏离液压执行元件(液压缸或液压马达)平衡位置特定距离振动。该文提出了一种高频激振的2D阀控缸电液激振器的偏置控制方法,该方法是通过一个与2D激振阀并联的四通阀实现流量偏置控制的。应用流体动力学和系统动力学理论建立激振器数学模型,非线性仿真分析偏置对活塞位移波形的影响及偏置量与偏置阀开口间的关系;最后,搭建实验平台,分析实际位移波形和实际偏置量变化情况,验证理论分析的准确性。研究结果表明:理论分析与实验结果一致,即提出的偏置控制方案可行,可实现偏置量的独立、精确控制。     

2D电液压力伺服阀的实验研究

为了满足飞行器的舵机控制和刹车控制等领域的需要,特推出2D电液压力伺服阀。目前,压力伺服阀种类很少,而且多采用压力传感器作为输出进行闭环,这类伺服阀受环境温度变化影响,温漂较大。2D电液压力伺服阀采用两级结构。以LVDT传感器检测先导级阀芯位移作为反馈量,对先导级阀芯进行闭环控制,可以有效避免压力传感器温漂大的问题。实验结果表明,滞环大小为2.82%,线性度大小为3.4%,经试验研究,2D电液压力伺服阀的频宽可以达到70Hz。     

2D阀控电液激振器振动偏置控制实验研究

激振器的偏置控制是控制激振器围绕偏离液压执行元件(液压缸或液压马达)平衡位置特定距离振动。提出了一种高频激振的2D阀控电液激振器的偏置控制方法,该方法是将一个数字伺服阀与2D激振阀并联,从而实现振动中心的偏置控制。在并联数字伺服阀开口分别正偏50%,100%和负偏50%,100%的情况下,对激振器低频和高频情况下输出的载荷力变化情况进行了实验研究。实验结果表明:激振器在低频和高频下的偏置量与并联阀口开度成一定关系。该方法旨在实现激振器的振动偏置控制。     

2D阀控电液激振器振动中心偏置量控制的研究

为了消除2D阀控电液激振器由于加工误差和载荷不对称产生的单侧偏移,并且实现受控的零位偏移振动。提出了一种偏置控制方法。该方法是将一个数字伺服阀与2D阀并联,数字伺服阀、电-机械转换器和位移传感器构成活塞杆的位置闭环控制系统。通过对活塞杆的位置闭环实现激振器偏置量的控制。实验结果显示活塞杆位置闭环控制系统的阶跃响应时间为2.9s,稳态误差为3.04%。激振器以1Hz的频率作偏置振动时振动中心的稳态误差为0.3%,以100Hz的频率作偏置振动时振动中心稳态误差为1.35%。     

地震模拟振动台系统设计

该文介绍了自主研制的地震模拟振动台的总体设计、系统结构设计方案及其控制系统,对地震模拟振动台研制中的关键技术进行了探讨.     

离心机振动台多功能层状剪切模型箱结构设计与分析

剪切模型箱是离心机振动台的关键部件,它既要承受较大的离心载荷,又要为试验模型的移动提供条件,其结构形式直接影响离心机振动台模拟试验的成败。为满足某离心机振动台的试验要求,设计了一种可用于高g值离心场的大体积层状剪切模型箱,主要由若干单层框、辊子排、滚动轴承、约束框架、给排水装置和联动片等组成。最后,对剪切模型箱的力学性能进行了分析。结果表明:设计的剪切模型箱可以满足试验工况和技术要求。     

基于微分进化算法的模拟地震振动台频响函数辨识

模拟地震振动台系统是一个非线性系统,带有负载的系统更是一个非线性系统,但在系统的控制策略中,系统在工作点附近通常可以看作近似线性的。对系统的频率响应函数的估计通常使用H1估计器或H2估计器,H1估计器为欠估计,而H2估计器为过估计,二者估计的误差都比较大。因此对于模拟地震振动台系统该文采用一种介于二者中间的估计器Hm,其参数利用微分进化算法进行估计,使Hm更接近系统的真实频率响应函数H,从而减少了振动台系统迭代控制的次数,减小对负载特性的影响。     

基于二维典型视图的三维CAD模型检索算法

为了更好地实现对三维CAD模型的重用,提出了一种基于二维典型视图的三维CAD模型检索算法,通过比较模型对应的二维典型视图来计算模型间的相似程度。首先获取模型沿固定视角的二维投影视图集;然后采用Apriori算法甄选出其中的典型视图;最后通过比较模型所对应的典型视图获得模型间的相似性评价,实现模型的相似性检索。实验结果证明本文算法的检索性能令人满意。     

Design and analysis of a new high frequency double-servo direct drive rotary valve

Researchers have investigated direct drive valve for many years to solve problems, such as fluid force imbalance and switching frequency. The structure of the rotary valve has received considerable research interest because of its favorable dynamic properties and simple structure. This paper studied the high frequency double-servo direct drive rotary valve (DDRV), and proposed a novel structure and drive method satisfying high reversing frequency and adequate quantity of flow. Servo motors are integrated into the valve by the innovative structure, which is designed to equilibrate the unbalanced radial fluid force with the symmetric distributed oil ports. Aside from the fast reversing function of the valve, the DDRV presented high performance in linearity of the flow quantity and valve opening as a result of the fan-shaped flow ports. In addition, a computational fluid dynamics (CFD) method based on Fluent was conducted to verify the flux regulation effect of the height change of the adjustable boss.     

高频半导体激光器的驱动设计及稳定性分析

通过系统地分析影响LD稳定性的主要因素,设计出了计算机实时检测反馈、闭环控制、脉冲稳流的高频LD驱动电源。采用抑制浪涌,减小纹波以及加入延时和软启动电路等多项安全设计及措施确保LD工作的安全性。并且采用半导体制冷片,结合计算机实时检测电路对LD工作温度进行精确控制。初步测量得到LD激光稳定输出功率150 W,温度稳定电路的控温精度达到0.2 ℃,激光频宽为6 GHz的实验结果。     

80MN快锻液压机结构动态特性分析

针对高频次锻造工况下作业的80MN快锻液压机结构动态特性要求高等问题,基于ANSYS动力学分析的原理,并考虑到动力学分析需要占用的计算机资源大,简化了活动横梁装配,忽略了导向架,对活动横梁与立柱接触结合部x方向采用耦合连接,活动横梁底面覆盖一层目标单元,锻件顶面覆盖一层接触单元,形成接触对;活动横梁的初始速度设置为15 mm/s,加速度设置为537 mm/s^2,加速度的加载采用阶梯加载方式,同时考虑结构预紧力对结构分析的影响,建立了其结构动力学分析的有限元模型,进行了结构在动载荷作用下的动力学响应分析计算,获得了液压机结构的动应力分布规律和变形分布规律.研究结果表明,结构动态最大位移值约为最大静态位移值的2倍,结构在动态载荷下的应力也约为静态的2倍,发现了结构刚度薄弱环节,为在设计过程中更加合理地布置结构刚度,提供了理论依据.     

Modeling and controller design of a shaking table in an active structural control system

The purpose of this paper is to develop an approach to improve the tracking characteristics of a small-scale shaking table, which is used in an active structural control system. Firstly, the active control experimental system is briefly described. Then, a system dynamic model is constructed, which integrates hydraulic actuator system and a three-floor test structure mounted on the shaking table. Due to low natural frequency and small damping, the small-scale shaking table cannot meet the experimental requirements. Thus, three states control algorithm based on pole-assignment principle is applied for extending the acceleration bandwidth and improving system damping. Lastly, the experimental results prove that the new controller is effective.     

三自由度微定位工作台的设计与特性分析

设计一种用于平面磨削主动控制的新型数控微定位工作台。该工作台采用三个安装在底座上的压电陶瓷 (PZT)驱动器驱动动平台 ,三个圆形凹槽弹性铰链构成的弹性环节实现对压电陶瓷驱动器的预紧。为了提高定位精度采用三个高精度的电容式位移传感器用来测量动平台的输出 ,从而形成闭环控制系统。采用有限元分析软件ANSYS对微定位工作台的静、动态特性进行了数值分析。