救助船模拟器中Stewart摇摆台运动仿真

针对救助船模拟器中液压Stewart摇摆台的空间运动模拟问题展开研究。从机构运动学角度分析各构件的装配约束关系,在3D视景交互软件Virtools的编程环境中,实现摇摆台的三维空间装配,并通过试验验证了装配算法的正确性。以南海救111船（NHJ111）为对象,计算其在不规则波中的时域横摇和纵摇运动,作为输入信号控制三维虚拟摇摆台的运动,并给出摇摆台的6个液压缸活塞杆伸缩量的位移曲线。结果表明,能有效地对Stewart平台进行运动学反解分析,实现对救助船摇荡运动的模拟,为配备有Stewart平台的救助船模拟器的研究奠定基础。     

大惯性摇摆台建模与半实物仿真

针对船舶横摇海试困难的情况,为测试高海情下的船体及内部设备可靠性,在实验室条件下搭建摇摆驱动试验台架,模拟海上航行船舶以特定频率和幅值长时间摇摆.提出了能量原理辅助角度反馈进行力矩规划控制策略的实现方案,以装载人机交互软件的控制台、装载实时控制系统的控制柜作为实物介入,液压执行机构、摇摆台滚筒、水流环境等数学模型模拟末端执行机构运动响应,设计并搭建了大惯性摇摆台控制系统半实物仿真平台,并分析仿真方案及控制策略的有效性和实用性.     

车辆运动模拟6自由度平台的协同控制研究

对车辆运动模拟6自由度平台进行研究。对四通阀控制液压缸伺服系统进行了理论分析和试验研究,讨论了有负载时,液压缸正反向运动速度一致和换向瞬间不产生压力跃变这两种情况下,非对称伺服阀各阀口面积梯度的关系。推导出空载时,使阀控非对称缸系统正反向运动速度一致且换向瞬间不产生压力跃变的非对称伺服阀各阀口的面积梯度的关系式。在此基础上,研究6个液压缸伺服系统协同控制,实现了车辆的运动模拟。实际运行结果表明:该平台运动平稳,各自由度协同控制性能良好,完全满足了车辆各种运动模拟要求。     

六自由度摇摆台动力学建模与分析

根据六自由度摇摆台的机构学原理,采用牛顿欧拉法建立了摇摆台的系统动力学模型,完成了动力学的建模与分析,然后运用Matlab软件对上述动力学模型进行编程计算,最后运用所建立的动力学模型对实际摇摆台各液压缸的出力进行了仿真,得到了运动平台以不同姿态运动时各液压缸的受力情况,为摇摆台的结构参数优化及动态分析提供了基础。     

含双重补偿的液压缸位置同步控制

非对称液压缸同步控制系统在大型、重型工业设备中应用广泛,其同步性能和响应速度直接影响设备的稳定运行。为了进一步优化对称阀控非对称液压缸同步系统,对阀控非对称液压缸进行建模分析。基于非对称液压缸特性及负载变化范围大的特点,提出了模糊补偿控制方法来提高液压缸的响应速度;针对液压缸的同步问题,设计了交叉耦合的前馈补偿控制方式来缩小同步误差。利用AMESim搭建液压回路系统模型作为控制对象,并联合Simulink搭建控制系统进行仿真。仿真结果表明:相比于改进前,在负载不断变化且具有偏载的情况下,含双重补偿的同步控制可以明显减小液压同步系统的跟踪误差与同步误差。     

阀控不对称液压缸系统改进控制策略研究

非对称液压缸具有占据空间小、制造简单且成本低廉等优点,在液压系统中应用极为广泛。但是,在液压伺服系统中,特别是在采用零开口伺服阀控制的阀控缸系统中,由于非对称液压缸活塞两侧的承压面积不同,当伺服阀阀芯在零开口附近做振荡时,液压缸两腔交替供油,活塞运动方向发生交替变化,此时液压缸两腔会产生压力突跳,产生系统振荡及爆振现象,严重时导致管道破裂等情况发生,不仅影响系统的稳定性,使系统无法正常工作,甚至导致液压系统及主机结构破坏。该问题在采用液压系统计算机仿真设计时很容易被忽略,造成设计失败。分析一个实际零开口对称伺服阀控不对称液压缸的液压系统设计案例,对对称阀控制不对称液压缸进行了不相容性分析,明确系统产生"爆振"的原因,以及提出该设计失败后的改进方案。     

基于模糊理论的双缸液压系统同步控制研究

针对双缸液压系统中液压缸的同步运动控制问题,基于模糊控制理论建立了对称双缸液压系统的模糊前馈控制器,从液压缸运动和同步控制角度展开了控制设计研究,并开展实例模拟研究。结果表明在模糊控制作用下液压缸活塞运动的位移具有很好平滑性,两个液压缸之间的运动同步误差控制在15 mm以内,验证基于模糊理论的双缸液压系统同步控制设计的可行性。     

大型轧制伺服液压缸试验台系统的设计与研究

设计一套大型轧制伺服液压缸试验台液压系统,该系统可进行轧制用伺服液压缸的静态和动态等实验项目的测试工作。试验台液压系统采用符合工况要求的阀控非对称液压缸模式。通过建立阀控非对称液压缸的数学模型,并对试验台液压系统的各项参数进行了推导与求解,求得试验台液压系统的传递函数,应用Matlab/Simulink软件对系统进行建模仿真研究,并采用PID算法对仿真模型进行优化控制,通过VB6.0软件编写试验界面和控制程序,进而完成伺服液压缸的各个实验项目。     

一种新型三自由度并联机构动力学建模

基于牛顿欧拉法,针对一种采用非对称液压缸构建的新型三自由度并联机构进行了完整的动力学建模,为该机构结构优化打下基础。运用非对称阀控制非对称缸负载匹配理论,给出了一定结构参数和运动性能要求下的负载轨迹、最佳负载匹配曲线以及相关液压参数,为液压元件的选型提供设计依据。     

变转速非对称泵直驱液压挖掘机斗杆试验研究

由于结构紧凑,易于并行驱动多执行器等优点,阀控液压缸系统被广泛应用于工业和工程自动化装备,存在问题是节流损失大,能量效率低。为了降低液压系统能耗,有效的方法是采用直接泵控技术,消除节流损失。但传统进出口流量对称型液压泵驱动非对称液压缸系统,需要附加复杂的回路补偿非对称液压缸面积差,并且当液压缸负载方向频繁变化时,控制腔交替变化,液压缸运行平稳性差。针对上述问题,提出一种能够匹配非对称液压缸面积差的非对称泵控缸闭式系统方案,并将其应用于控制具有四象限工作特性的液压挖掘机斗杆。为了验证新提出方案的可行性,在前期仿真研究基础上,构建非对称泵控液压挖掘机斗杆试验系统,对采用新方案后斗杆的运行和能效特性进行研究。测试结果表明,新系统具有良好的控制特性,可消除负载方向改变造成的速度波动,与采用泵阀复合进出口独立控制系统相比,一个工作循环降低能耗达57.0%。     

并联稳定平台电液驱动单元复合内模控制研究

针对液压驱动舰船稳定平台样机的运动控制要求,提出了一种基于速度前馈结构的复合内模控制方案。以舰船稳定平台的单通道液压驱动单元为研究对象,采用机理建模和参数辨识相结合的方法得到了控制对象的数学模型,在模型的基础上完成了基于速度前馈结构内模复合控制器的设计,并对提出的控制方法进行了仿真和实验研究。仿真和实验研究结果表明：基于速度前馈结构的复合内模控制可以改善系统的跟踪性能,提高系统的抗干扰性和鲁棒性。     

船舶运动模拟器阀控非对称缸液压系统神经网络辨识

本文在分析船舶运动模拟器阀控非对称缸液压系统存在较大非线性的基础上,利用神经网络具有逼近任意非线性函数且具有自学习与自适应能力,应用BP算法对液压系统进行辨识。辨识结果表明,辨识模型接近于实际系统,为模拟器液压系统控制奠定了基础。     

六自由度运动平台位置反解的建模与仿真研究

应用MATLAB/Simulink对实验室研制的六自由度运动平台位置反解建模、仿真、分析,通过对上平台进行垂荡、纵荡、横荡、纵摇、横摇和艏摇六个自由度方向上的运动仿真分析,得到了六个液压缸的长度变化规律,更直观的了解了平台在不同运动情况下的运动规律。     

六自由度运动平台的动态响应特性分析及AMESim仿真

为了解决液压伺服系统中存在负载干扰等的不确定因素对系统造成不稳定性的问题,以伺服系统中的六自由度液压运动平台试验样机为研究对象,通过对伺服系统动态响应特性进行分析的基础上,提出了动态压力输出补偿的鲁棒H∞控制策略,并进行了物理模型的AMESim仿真.研究结果表明:该方法可在较大摄动的情况下获得好的鲁棒性,并且可以满足设计要求的响应频宽,从而保证平台运动的响应速度和精度.     

Stewart平台的综合谐振频率研究

载人的大惯量Stewart平台,多采用液压伺服系统驱动,其必然存在液压-机械综合谐振问题。这是由于油液的可压缩性、传动铰链的弹性及负载惯性等引起的。本文首先根据力-变形关系推导出Stewart平台的刚度矩阵,然后分别根据铰链和液压缸各自组成构件的串并联关系,推导出三维万向铰链和液压弹簧刚度的数学模型。进而建立了液压Stewart平台的无阻尼动力学方程,并据此研究了系统的综合谐振频率。理论计算与实验结果表明,平台的位姿、油液与铰链的刚度等因素决定了系统的综合谐振频率。     

船舶三自由度运动试验平台控制系统设计与仿真

对船舶三自由度运动试验平台液压伺服控制系统进行了设计。引入PID控制对液压伺服控制系统进行校正和补偿。并且应用AMESim软件对液压伺服控制系统进行建模和仿真,仿真结果满足控制精度和使用要求。为三自由度模拟试验平台的设计和改进提供了一个参考。     

船舶液压系统中难燃液压液的合理选用与维护

介绍了难燃液压液的类型及其特点,根据国内外难燃液压液的使用状况及船舶机舱的环境条件,对船舶液压系统所用难燃液压液的类型进行了合理选用,并对所选用的水-乙二醇难燃液压液的性能进行了分析,提出了以水-乙二醇为工作介质时船舶液压系统设计的注意事项及水-乙二醇的使用维护方法.     

军用整装自卸车液压系统设计要点分析

整装自卸车能有效提高军用装备的机动性。液压驱动与控制系统对自卸车的性能起着重要作用。从介绍整装自卸车的整机结构和功能入手,对机构运动与受力状况作了定性分析,重点围绕液压系统的工程设计要点进行了具体分析并提供意见。