双圆锥静压支承应用在电液伺服作动器中的研究

通过圆锥静压支承流体力学建模和无因次特征参数优化选择的研究，对该结构形式的抗侧向力，临界空穴速度、泄漏量等特进行了计算，并作了推证和合理简化。文中还通过试验和工程实践的验证表明，采用双圆锥静压支承的伺服作动器可使被控伺服系统静动态特性得到满意的结果。     

基于AMESim的阀控液压缸电液伺服系统仿真

在电液伺服控制系统设计中,由于传统的数学建模方法比较复杂,使得液压伺服系统的设计周期增长。为了准确快速地完成设计任务,本文利用面向工程设计的高级建模软件AMESim对阀控液压缸电液伺服系统进行了建模和仿真计算,并在改变系统元件参数的情况下,对电液伺服系统的动态特性进行了分析。     

静压干气密封端面温度场分析

通过热平衡分析和模型简化,建立了静压干气密封三维稳态柱坐标下无内热源的固体导热微分方程。应用ANSYS软件建立静压干气密封动、静环温度场有限元分析模型,并对密封环温度场进行求解,获得了动、静环的温度分布规律。分析结果表明:动环温度由内径向外径逐渐升高,由密封端面向背面逐渐降低;静环温度由密封端面向背面逐渐降低,由静环内径向外径逐渐升高,最高温度在静环端面外径附近;且动、静环的温度及梯度变化在规定范围内,密封的结构设计合理。     

基于最小控制综合算法的液压机器人作动器控制

针对液压四足机器人在运行过程中作动器伺服精度差的问题,推导电液伺服作动器等效模型,分析作动器负载特点,提出流量补偿器最小控制综合复合控制策略,给出复合控制策略的工作原理,分别采用流量补偿器和比例位置内环抑制外干扰力和惯性负载变化对系统性能影响,应用最小控制综合控制器对偏差进一步修正,进而实现系统的高精度位置控制。通过MATLAB & AMESim联合仿真与半物理实验台对比实验说明仿真模型的正确性,在联合仿真环境下进行电液伺服作动器的变惯性负载和随机干扰力的仿真实验,仿真及实验结果表明：所提控制策略可使系统幅值超调小于10%,相位滞后小于10°,验证了此方法的有效性。     

球磨机静压轴承油膜温度场数值模拟与分析

针对球磨机静压轴承经常发生烧瓦现象,基于热传导理论,对静压轴承油膜建立数值分析模型,并利用有限元分析软件ANSYS,得到了油膜温度场分布。研究表明：三维数值模拟分析可以揭示轴瓦面油膜温度分布,解决实际工程中由于油膜很薄导致静压轴承内部温度场无法直接测量获得的问题。油膜产生温升主要是受到剪切及系统发热造成,使得油液粘度变小,从而造成油膜的刚度和承载力等性能的改变。温度峰值区出现在靠近油膜边界处,为防止温升过高,可采取风冷、降低轴瓦比压等措施。分析结果对深入研究静压轴承运行过程中油膜的动态变化和传热机理、优化设计方案具有十分重要意义。     

重型火炮自行走电控静压驱动系统

将静压传动应用于火炮的驱动装置中,实现火炮驱动系统的电液比例控制。对电液比例变量泵和变量马达系统进行了分析、建模与仿真。通过火炮静液压驱动系统的实测实验,验证了输出压力 流量曲线与目标恒功率曲线基本一致,实现了对火炮驱动系统的自动调解。采用ECU控制单元的火炮驱动系统可以实现速度感应控制,提高机械的工作效率。数字仿真及实测结果表明:火炮采用静压驱动后有明显的节能效果,并减轻了火炮的重量,从而改善了火炮作战、转移的机动性,为军事车辆静压驱动提供了范例。     

多液压缸同步驱动系统DCAT-NDI控制研究

针对多缸同步电液伺服系统（ MIMO系统）驱动性能易受执行器冗余和外部扰动等非线性因素影响的问题,建立了MIMO系统最简形式（四缸同步驱动系统）的动力学模型,并引入基于二次规划的动态控制理论DCAT和非线性动态逆控制策略NDI,提出了一种DCAT-NDI的多缸同步控制策略。该控制策略首先计算负载姿态期望的最优映射,实现了MIMO系统各液压缸位移期望输出的解耦;其次,根据跟踪位移误差与速度期望以及跟踪速度误差与加速度期望的相似性原理,引入位移频率带宽和速度频率带宽概念,构造各自通道的逆系统,从而求解各自通道的最优控制。仿真和实际结果表明,该文提出的控制策略比常规PID同步控制策略具有更好的同步性能和稳定性能。     

液压四足机器人关节重复补偿控制

针对液压四足机器人电液伺服作动器存在的位置跟踪精度较差问题,提出一种重复控制策略来实现位置跟踪控制。根据液压四足机器人的电液伺服系统各个驱动单元的数学模型,得到简化后的液压位置驱动单元的传递函数。设计了重复控制补偿PID控制器,采用Matlab和AMEsim软件进行联合仿真,进行各个模块的参数设置,得到了的电液伺服系统的位置跟踪曲线。并通过液压四足机器人实验平台进行实验验证控制器的有效性。研究表明,重复控制器可以有效的利用电液伺服作动器的重复运行信息,经过一定误差纠正后,幅值实现完全跟踪,相位滞后减小,验证了重复控制补偿PID的有效性。     

基于伺服控制节流的静压推力轴承性能分析与研究

提出了一种基于液压伺服控制节流的静压推力油膜轴承的新型可控节流方式,建立了该节流方式下静压推力轴承的流量连续性方程、轴承-主轴系统动力学方程。利用MATLAB中的SIMULINK进行了仿真计算,并将该节流方式与毛细管节流进行了全面对比。研究结果表明:基于液压伺服控制节流的静压推力油膜轴承具有更优越的性能,如能够控制油膜厚度,轴向定位精度更高,动态过渡过程更短,稳定性更好,油膜刚度更大,抗冲击能力更强,更适合于高速、重载等极端工况。     

基于PLC和伺服控制的液压装缸机控制系统设计

详细阐述了位置伺服控制的原理以及伺服拧紧轴在装缸机中的应用.针对油缸装配过程中自动锁螺母工艺要求,设计了一种由PLC、伺服驱动器、伺服电机、轴控制器及拧紧轴构成的卧式装缸机控制系统.实践表明,该设备具有稳定的螺母锁紧功能,提高了装配效率和产品质量.     

Hydraulic Self Servo Swing Cylinder Structure Optimization and Dynamic Characteristics Analysis Based on Genetic Algorithm

The dynamic characteristics of hydraulic self servo swing cylinder were analyzed according to the hydraulic system natural frequency formula. Based on that, a method of the hydraulic self servo swing cylinder structure optimization based on genetic algorithm was proposed in this paper. By analyzing the four parameters that affect the dynamic characteristics, we had to optimize the structure to obtain as larger the Dm(displacement) as possible under the condition with the purpose of improving the dynamic characteristics of hydraulic self servo swing cylinder. So three state equations were established in this paper. The paper analyzed the effect of the four parameters in hydraulic self servo swing cylinder natural frequency equation and used the genetic algorithm to obtain the optimal solution of structure parameters. The model was simulated by substituting the parameters and initial value to the simulink model. Simulation results show that: using self servo hydraulic swing cylinder natural frequency equation to study its dynamic response characteristics is very effective. Compared with no optimization, the overall system dynamic response speed is significantly improved.     

液压油缸的动力稳定性分析

本文提出了液压油缸的动力学新模型，利用拉格朗日方程建立了液压油缸的线性及非线性振动方程，动用谐波分析的方法确定了线性动力不稳定区域及非线性参数共振振幅，讨论了相关参数对液压油缸动力不稳定性的影响。     

阀控非对称液压缸的非线性及压力跃变的补偿

针对对称伺服阀控制非对称液压缸所存在的动特性非线性及换向时的油缸两腔压力跃变进行了理论分析和仿真研究，所提出的补偿方案改善了非线性特性和削减了油缸的压力跃变。     

二甲醚柴油缸内温度场数值模拟研究

在K IVA源程序中向燃料库添加液态DME的各种物性参数数据模块,建立二甲醚燃料库,针对二甲醚燃料建立油束模型和燃烧模型,并把这些数学模型耦合入K IVA后形成子程序,并建立二甲醚燃烧数值仿真计算平台.利用建立的平台计算二甲醚柴油缸内燃烧温度场.得出:仿真结果与试验结果相同,所建立的二甲醚燃烧过程数值模拟平台是有一定的实用性.研究结果表明:燃用二甲醚的发动机相对于燃用柴油的发动机的燃烧时刻相对提前,对应不同时刻的二甲醚发动机缸内最高温度均小于柴油发动机,且高温分布范围较小,这将抑制NOx的生成.     

液压缸结构设计的有限元分析

针对某液压机在使用中其液压缸出现过早失效的情况,根据液压缸受力特点,对液压缸的缸筒中段按厚壁圆筒进行常规强度校核,经过校核后发现无法解释其过早失效原因.之后利用ANSYS有限元方法进行分析计算,获得液压缸在此条件下的应力、应变分布云图及最大应力集中所在位置,得到其过早失效的原因,并针对其原因提出改进措施,经过重新分析计算后,液压缸结构设计在满足使用要求的前提下,也进一步优化了液压缸的结构设计.     

高速重载静压推力轴承温度场速度特性

针对重型立式数控装备中所用的大尺寸静压推力轴承的润滑问题,建立了模拟静压推力轴承本体及间隙油膜三维流动的数学模型及边界条件,采用ICEMCFD软件对环形腔的静压推力轴承内部流体温度场进行仿真模拟,获得了旋转速度和间隙油膜温度的关系,得到了其温度场的分布规律.结果表明:间隙油膜温度随着工作台旋转速度增加而增加,最高温度出现在半径内侧与外侧封油边和油腔形成的阶梯附近,最低温度出现在回油槽处.     

水轮机调速器中阀控缸动态特性分析

在以旋转配压阀作为主配压阀的水轮机调速器中,建立了低压系统和中压系统两种情况下的阀控缸动力元件的数学模型,绘制了幅相频率特性曲线。分析表明：在保证系统最大功率不变的前提下,升高系统压力后,重新设计的阀控缸系统与低压下的系统有相近的动态特性,这使减小整个调速器的体积成为可能。