基于二次调节技术的旋挖钻机节能研究

旋挖钻机钻杆升降系统作业频繁且能耗高,其卷扬系统一般采用带平衡阀的液压马达驱动,钻杆下降时在平衡阀的节流作用下钻杆大部分的重力势能转化为液压油的热能,为此,提出了利用带二次调节的泵／马达配合蓄能器进行钻杆下放的能量回收,同时在提升钻杆时从蓄能器释放能量的二次调节系统。建立了二次调节系统模型,采用基于主轴转速反馈的PID控制算法,对系统的动态性能进行了仿真,并且建立了蓄能器能量回收数学模型,根据仿真的数据获得了蓄能器的能量回收率和释放率。研究表明,闭环控制系统响应迅速,运行稳定。     

波动载荷作用下液压驱动牵引车辆的蓄能器配置

探索了采用蓄能器组来有效抑制液压牵引工程车辆压力冲击的方法,建立了泵控马达调节系统加入蓄能器组后的数学模型, 从而为液压牵引车辆中蓄能器的选择和匹配,以及深入研究泵控马达系统调速特性和动态特性在有无蓄能器情况下的不同提供了参考;以液压底盘实验台为例进行仿真,结果表明理论分析是可行的。     

蓄能器对一种液压系统动态特性的影响研究

蓄能器能有效吸收液压系统压力冲击和压力脉动,对液压系统动态特性有很大的影响。为了给某钢带张力控制液压伺服系统中蓄能器参数的合理选择提供参考,提高该系统的动态性能,改善钢带轧制精度,建立了皮囊式蓄能器的数学模型,从理论上找出影响蓄能器性能的主要参数,然后运用HyPneu软件对该系统进行仿真分析,仿真结果与理论分析结果相符。研究结果表明,蓄能器的预充气压力、容积以及连接蓄能器的管道直径对该系统动态特性有很大影响。     

电子液压制动系统动态特性仿真分析

为研究电子液压制动(Electro-Hydraulic Brake,EHB)系统的动态特性和液压元件参数对特性的影响,建立了主要模块的数学模型,并基于AMESim软件建立了EHB系统模型,仿真分析电磁阀和蓄能器的主要参数对EHB系统动态特性的影响.通过ABS实验台实验与仿真结果比较表明,建立的EHB系统模型和液压元件参数的选择是准确的、合理的,为EHB系统的动态特性研究和设计提供了方法与依据.     

二次调节静液传动系统的技术研究

为了研究液压传动中节能技术,提出二次调节静液传动技术。分析了二次调节静液传动技术基本原理和恒转矩负载下二次元件的静态调速特性,总结出二次调节的基本控制规律。建立了二次调节转矩控制系统的双闭环数学模型,并用Matlab对加载系统中的二次调节转矩控制系统的转矩动态刚度进行了仿真分析。结果表明:采用双闭环PID控制后二次调节转矩控制系统的转矩动态刚度会有显著性提高。     

基于AMEsim的智能铲运机液压制动系统动态特性仿真

以智能铲运机液压制动系统为研究对象,推导了液压制动系统中蓄能器充液及制动过程中的动态数学模型,利用AMEsim软件建立了液压制动系统仿真模型,并对液压制动系统动态特性进行了仿真分析。仿真结果表明,智能铲运机液压制动系统的动态响应速度快,制动灵敏,制动性能安全可靠。     

全液压制动无轨胶轮车载蓄能器参数匹配与特性分析

根据目前无轨胶轮车全液压制动系统的使用情况,建立了蓄能器的数学模型,通过分析液压蓄能器参数匹配和能量利用对制动系统动态性能的影响,为液压制动系统蓄能器设计提供理论依据。     

液压变压器与液压蓄能器串联使用的优化条件及能量回收研究

在介绍液压变压器结构及工作原理的基础上，阐述了液压变压器与液压蓄能器组合使用的优点及优化条件，建立了两者组成的子系统数学模型，并在简化的条件下给出了该系统微分方程的解析解。以二次调节静液传动实验台为应用背景，对系统进行了仿真研究，结果证实了该方案的可行性。     

液压凿岩机高压蓄能器流道配置对其动态特性的影响研究

本文建立了液压凿岩机蓄能器的动态数学模型，并对其液压阻尼比和液压固有频率进行了理论分析，指出了连接流道的配置对其动态特性的影响特点。     

应用二次调节技术的修磨机台车转速控制特性研究

首先介绍了采用二次调节的台车牵引系统的工作原理,在Matlab／Simulink软件环境下,建立了系统所采用的电子比例变量泵、变量马达和蓄能器的数学模型,通过仿真确定了控制器的结构和参数。结果表明,应用二次调节技术能够回收和重新利用系统制动动能,减少装机容量,且能量回收效率随系统转速的增大而升高。     

蓄能器在挖掘机节能驱动系统中的仿真研究

液压挖掘机在工作过程中频繁的启动和制动造成很大的能量损失,文中将二次调节技术应用到挖掘机回转液压系统中,利用蓄能器进行能量回收,在必要的时候进行释放,可实现转台能量的回收和再利用.通过AMEsim软件进行仿真试验,判别蓄能器在新的液压系统中的设计是否合理、能否达到节能的目的.     

无人机气液压弹射系统动摩擦力仿真与试验

介绍了基于蓄能器、液压马达驱动无人机(UAV)发射的气液压弹射系统,建立了系统各主要部分的数学模型。基于AMESim仿真软件搭建了弹射系统的仿真计算模型,评估了动摩擦力对无人机末端弹射速度的影响,拟合出末端弹射速度-动摩擦力曲线。在试验样机上对动摩擦力进行测试,得出设备的动摩擦力和动摩擦系数。研究表明,设备的动摩擦系数会因发射角度的增大而降低,影响无人机的最终发射速度,进而影响到弹射成功率。为后续弹射系统的仿真、试验和优化提供了参考。     

无人机气液压弹射系统建模与弹射过程仿真分析

无人机气液压弹射系统分为液压缸驱动式和液压马达驱动式两种,采用液压马达驱动的无人机气液压弹射系统在国内研究较少。以蓄能器组作为弹射过程中的主动力源,以液压马达作为驱动元件,分析了液压马达式驱动气液压弹射系统的工作原理,运用AMESim软件对弹射系统进行建模与仿真,在不同条件下得到了无人机的速度-位移曲线。对各参数权重进行分析,分析结果表明蓄能器组充气压力、无人机与载物车综合质量以及液压马达排量是影响起飞速度的关键参数,为无人机气液压弹射系统的设计与调试提供了参考。     

海上作业起重机主动升沉补偿系统的设计与分析

为补偿船用起重机在海上作业时的升沉运动,构造了基于二次调节静液传动技术的绞车液压驱动系统。首先,建立了升沉补偿系统的完整数学模型,提出了包含二次单元变量油缸位置环、二次单元马达速度环及二次单元马达位置环的三闭环控制结构。然后,给出了三闭环控制器的设计方法,为了得到起重机货物的位移,利用钢丝绳张力设计了状态观测器。最后,给出了一个设计实例,通过数字仿真从频域角度分析了升沉补偿系统的动态特性,为控制策略的研究打下基础。     

快速锻造液压机组蓄能器回程系统特性研究

针对快速锻造液压机组回程系统中蓄能器选用缺乏理论支持的问题,以10 MN快速锻造液压机组回程系统为例,运用AMESim软件分别对含气囊式蓄能器和含活塞式蓄能器的快速锻造液压机组回程系统进行仿真分析和试验研究。仿真结果表明：含活塞式蓄能器的快锻压机回程系统比含气囊式蓄能器的快锻压机回程系统的锻造频次高1.2倍;含气囊式蓄能器的快速锻造液压机组回程系统在回程缸回程时,其响应时间比含活塞式蓄能器回程系统的响应时间少20 ms,但在主机下压时,结束时间比含活塞式蓄能器回程系统响应时间滞后100 ms;含气囊式蓄能器的回程系统回程缸进口流量波动幅较大。在满足压机回程压力的前提下,通过不同初始充气压力、不同蓄能器容积对含活塞式蓄能器的快锻压机回程系统的试验,结果表明仿真与实测结果基本一致。     

高压辊磨机液压系统参数对辊隙偏差影响研究

针对高压辊磨机工作时的动态辊隙偏差问题,根据振动原理和液压加载系统对辊隙的控制原理,建立了动态辊隙纠偏的数学模型,借助Matlab软件进行数值计算,研究了两侧液压加载系统参数对辊隙偏差的影响规律,最后采用相似实验验证,为动态辊隙纠偏提供理论基础。研究结果表明：辊隙偏差极大值随动辊两侧液阻取值的增大而减小,当液阻达到6×10 7　Ns/m5之后,其减小程度不再明显;辊隙偏差的稳定值主要受到两侧系统压差和蓄能器工作容积差的影响,在原有的基础上,增加了非传动侧系统压力0.3　MPa,或者增加了传动侧蓄能器工作容积0.002　5　m3,动辊稳定后的偏转角度和辊隙偏差可得到有效纠正。相似实验表明实验数值与仿真数值的变化规律基本一致。     

液压高速冲击模拟系统

设计了一套液压式高速冲击模拟系统。采用高压蓄能器供油，通过伺服阀控缸系统将液压能转换为冲击能，模拟冲击速度与加速度的动态变化过程，并且具有冲击角度调整功能。介绍了液压冲击模拟系统的组成与工作原理，重点分析了液压冲击机构；建立了基于蓄能器供油的伺服阀控缸系统动态模型，分析了其简化模型和基本特性；分析了冲击动态模型中各参数对于冲击过程的影响。最后介绍了液压冲击模拟系统的原理样机，并给出了冲击试验数据。     

液压再生制动系统的能量回收效率研究

针对纯电动汽车续驶里程低、电池充电难等问题,对纯电动汽车的再生制动系统进行了研究,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,提出了定压源飞轮液压再生制动系统。为提高所提出的再生制动系统的能量回收效率,以泵/马达和蓄能器工作参数作为变量进行了试验研究和基于AMESim软件的仿真研究,通过仿真分析和试验研究对比,找出了最佳的参数匹配。研究结果表明,该再生制动系统的能量回收效率随着蓄能器容积的大小不同和液压泵/马达的排量不同而改变,泵/马达排量越大回收的能量越多,但是随着排量的增加泵/马达上的阻力也增加了,高于一定值后能量回收效率会下降;蓄能器容积越大,可回收的能量越多。对该系统的研究值得借鉴,可为合理匹配电动汽车液压再生制动系统参数提供依据。