气动高精度压力控制系统的建模及特性分析

为实现气缸容腔的高精度压力控制,设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统.建立了该类系统完整的数学模型,模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型.仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响,为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据.     

车辆发动机电液执行器响应灵敏性的理论研究

电液执行器因其诸多性能优势而被广泛应用于车辆发动机等的自动控制调节系统中。本文针对由高速开关阀和、柱塞式液压缸等组成的典型电液执行器系统展开理论研究,建立其数学模型,并按照实际工况参数进行仿真研究;通过分析仿真结果,得到了高速开关阀的阀芯直径、柱塞缸的活塞面积、液压油弹性模量等系统参数对系统响应灵敏性的影响关系;并基于此,提出一种“高速开关阀串联二级阀流量放大”的电液执行器设计方案,该方案在理论上能够显著提高电液执行器的响应灵敏性。     

利用电/气比例阀的容腔压力控制系统的建模与仿真

对利用电／气比例阀的容腔压力控制系统进行了研究,建立了该系统的数学模型,并且采用Simulink对其进行了仿真,通过仿真和试验结果的对比,验证了所建立的数学模型的正确性,另一方面也明确了负载容腔的变化将会对系统的动态响应特性造成很大影响。在理论上对如何进一步改善压力控制系统的动态响应特性提出了一些意见,为进一步采取自校正控制算法改善系统动态响应奠定了基础。     

一种新型数字流量阀动态特性研究

针对高速开关阀流量小且不连续的缺陷,设计一种新型的两级数字流量阀。其先导级为电机驱动的高速开关转阀,主级为三位四通滑阀。高速开关转阀的启闭频率较高,可以显著减小主阀流量波动。基于两级阀的结构和工作原理,建立数学模型和流量波动模型。在AMESim软件中建立了两级数字流量阀的动态仿真模型,对主阀进行动态位移特性和动态流量特性仿真计算,分析主阀供油压力、面积比、节流槽宽度等参数对主阀阀芯位移动态响应特性的影响以及先导流量、控制腔体积、启闭频率等参数对主阀流量稳定性的影响。结果表明:增大供油压力、启闭频率,减小面积比、节流槽宽度可以提高阀的响应速度;增加启闭频率、增大控制腔体积以及减小先导流量都可以降低主阀流量波动,提高输出流量的稳定性。     

广义脉码调制控制阀的建模与频响仿真分析

基于广义脉码调制控制阀结构和工作原理,建立广义脉码调制控制阀的数学模型。利用AMESim和matlab/simulink仿真软件联合建立GPCM控制液压伺服系统的物理仿真模型,仿真分析换向阀和开关阀响应频率等因素对阀频响特性的影响。仿真结果表明,开关阀、高位控制单元阀频率以及脉冲编码方式对广义脉码调制控制阀频响特性、动态性能有影响。     

基于PWM的高速开关阀式电液伺服系统的非线性时域仿真研究

本文对基于PWM控制方式的高速开关阀式电液伺服系统进行了仿真研究，分析了系统的结构框图和工作原理，建立了系统的非线性时域仿真模型，重点研究了调制频率fp和阀的开关特性对系统控制性能的影响，仿真结果证明了本文有关观点的正确性。     

高速开关阀控插装阀的特性研究

阐述了一种高速开关阀控插装阀的工作原理,建立了数学模型,用AMESim仿真软件建立了仿真模型。通过分析插装阀阀芯位移和插装阀出口流量曲线图,得出PWM信号频率和占空比对高速开关阀控插装阀控制性能的影响。分析结果显示:PWM控制信号频率为低频、信号占空比适中时,高速开关阀作为先导阀能够对插装阀进行良好的线性控制。     

高压气动开关阀的特性分析

介绍了一种研究高压气动开关阀动态特性的细分原理；根据细分原理，利用MATLAB的Simulink子系统技术，建立了分别包含控制腔定容积、变容积和余隙容积等三个单元模块的高压气动开关阀的开启和关闭过程的仿真模型，对高压气动开关阀进行了仿真；仿真结果与实验测试结果的良好吻合，证明了细分原理的正确性。     

平板型高速开关阀控制特性研究

为研究某型平板高速开关阀(HSV)的控制特性，探索其小电流驱动控制机制，描述开关阀的结构组成及工作机制，建立数学模型，并定性说明其静态压力控制特性；基于开源电磁分析软件FEMM建立电磁铁的有限元模型，获得电磁力及磁通密度在工作气隙与线圈电流坐标空间的分布规律；建立开关阀的机-电-液联合仿真模型，研究其静态压力控制特性，重点描述线圈电流、阀板位移、磁路电感、控制腔压力的动态响应过程，阐明该电磁阀实现小电流驱动控制的机制；最后，测试HSV静、动态性能进行对比验证。实测结果表明：仿真模型较好地刻画了平板高速开关阀的静、动态特性，阐明了小电流驱动的机制，可为低功耗产品开发提供重要参考与借鉴。     

基于高速开关阀的液压马达调速系统研究

介绍了一种由高速开关阀控插装阀对负载流量进行调节的液压马达调速系统,从电子系统与液压系统数学模型相似性原理的角度,建立了液压马达调速系统的数学模型,说明了其调速原理,分析了其调速性能的影响因素,并提出了各液压元件参数合理匹配的方法。最后,通过对马达调速系统的设计与仿真分析,验证了参数匹配的合理性及各参数的不同选择对调速性能的影响,结果表明:调速系统响应快,调速范围宽,但低占空比下的节流损失较大,应尽量保证其在高占空比条件下工作。     

水下气体压力补偿系统仿真分析及优化设计

针对静水压力对声纳换能器工作特性的负面影响,提出闭式水下气体压力补偿方案以平衡换能器内外压力,并通过对系统工作过程的热力学分析以及对空气压缩机与比例压力阀等关键元件控制策略的研究,建立了换能器水下气体压力补偿系统的数学模型.仿真结果表明,闭式水下气体压力补偿系统可满足换能器内外压力平衡的精度要求,系统压缩空气可实现循环工作;空气压缩机的排气量、高压腔的容积是影响系统压力补偿响应特性的关键因素.     

铝合金低压铸造充型过程水模拟技术的研究

以相似理论为理论基础,对铝液的低压充型过程进行了模拟实验研究,利用气体向液面加压的同时对模具型腔进行抽真空。实验结果表明:上升的液面一直保持水平状态并沿着铅垂方向推进;当真空度为-0.02MPa、加压气压为0.02 MPa时,为最佳的加压工艺参数。并将模拟结果与原型的结果进行了比较,两者具有良好的一致性。     

气液压加速系统的仿真建模研究

介绍了一种可以使运动体在短距离内达到高速度的气液压加速系统.该加速系统主要由气液压能源系统﹑滑轮增速系统﹑滑行小车系统和导轨这几个子系统组成.在分析了各个子系统的工作原理的基础上,分别建立了其数学模型,并进行了仿真.由仿真结果表明:通过改变气液压能源系统的气压参数,对于不同重量和末速度要求的运动体,该气液压加速系统都是适用的.该加速系统具有较好的通用性.     

高压气动容积减压装置的控制器设计

本文研究了运用于气动汽车高压气动容积减压装置的控制器，建立了高压气动实验系统。为适应气动汽车上采用蓄电池供电及工作空间有限的条件，没计了采用msp430超低功耗单片机作为微处理器的控制器。对高压气动容积减压预测PID控制方法进行了实验研究，实验表明该减压系统可以实现稳定的输出压力控制，气源压力的变化对于输出压力的稳定性影响较小。在气动汽车上的应用试验表明容积减压系统在功能上满足了气动汽车的要求。     

一种恒压恒湿供气系统的设计与试验

开发了一种能提供恒压恒湿压缩空气的供气系统,此系统主要由气源处理元件、压力子系统和气体湿度子系统等组成。对系统的比例流量阀和节流阀等元件进行了选型,设计了包含干空气支路和湿空气支路的气体湿度子系统,通过PID闭环实现了在压力保持恒定的同时,通过改变干、湿两空气支路的流量配比以控制压缩气体的湿度。经试验测定:此系统能够在表压力0~0.2 MPa范围内、大气压下露点-15~20℃范围内同时保持压力和湿度恒定,供气流量可达79.6 L/min(ANR),为恒压恒湿供气系统的研制提供了参考。     

摩擦焊机电液比例轴向压力控制系统仿真和PID控制研究

为提高摩擦焊接过程中轴向压力控制精度,对摩擦焊机电液比例轴向压力控制系统进行数学分析,并根据其系统的特点,建立电液比例轴向压力控制系统数学模型,同时利用Simulink对系统进行仿真分析,最后采用PID控制算法对其进行校正,提高了控制系统的快速性、稳定性和准确性。     

超高抗挤套管产品的研发

为了满足油田对油井管更高抗挤性能的需求,宝山钢铁股份有限公司自2006年起立项开展对超高抗挤套管的研发,提出了通过织构设计与组织控制生产超高抗挤套管的研发思路,设计了相应的具有自主知识产权的钢种．获得了超过API标准压溃值65％以上、对屈服强度不敏感的超高抗挤套管。介绍了此种套管的织构特征及析出相特点。     

盾构EPB模拟实验系统的建模与仿真

采用功率键合图方法,建立了盾构土压平衡模拟实验系统的数学模型,利用模拟实验系统实验数据,辨识出了模型的参数.实验证明该模型的数字仿真结果与模拟实验相吻合,表明所建立的模型可以代替模拟实验系统.利用该模型进行数字仿真,不受物理模拟实验系统的限制,可以拓宽模拟实验研究范围,为盾构土压平衡系统的动态分析和优化设计提供理论支持.     

供气温度对静压气浮陀螺仪的影响

针对某型静压气浮陀螺仪长时间通电造成的温升问题,提出一种通过控制气浮轴承供气温度来降低陀螺马达温度的控制方法。结合流体力学和陀螺仪误差原理,分析了供气温度对陀螺仪精度的影响,并利用Fluent仿真分析,搭建了陀螺浮子组件与气浮轴承的流热耦合模型。结果表明:供气温度的变化并不会对仪表精度造成明显影响;降低供气温度对陀螺马达的温度变化影响显著,在一定条件下可以通过降低供气温度来延长陀螺仪连续通电时间。