挖掘机工作装置负载口独立控制系统节能特性研究

传统的挖掘机负载敏感系统利用1根阀芯同时控制着液压执行器的进、出口油路,在实现运动控制的过程中,造成了多余的节流损失,使得系统能耗大、效率低,为此,结合负载口独立控制技术,采用了5个二位二通比例阀作为主控制阀,设计了挖掘机工作装置负载口独立控制系统,利用机械动力学分析软件ADAMS建立了挖掘机工作装置的动力学模型,利用...     

大型液压机负载口独立调平控制系统研究

针对传统大型液压机的调平控制系统在四角调平的过程中,无法实现两对角液压缸输出力的独立控制,结合负载口独立控制技术,设计了基于负载口独立控制的大型液压机调平控制系统,并对其控制特性、液压缸的输出力特性进行了理论分析,利用AMESim建立了大型液压机负载口独立调平控制系统仿真模型,在优化PID调节参数后,进行了系统仿真。仿真结果表明:通过闭环调节四个二位二通比例阀的开口度大小,以及进、出口阀口开口度的比例关系,不仅可以实现活动横梁的自动调平控制,而且能够实现两对角液压缸输出力的独立控制,从而提高了控制系统的准确性和稳定性。     

基于数字流量阀负载口独立控制系统

负载口独立控制技术解决了传统阀控缸系统操纵性和节能性难以同时达到最优的问题,但负载口独立控制系统在恶劣工况下,控制器的抗干扰能力可能成为制约负载口独立控制技术广泛应用的一个关键问题。提出将PWM控制的新型数字流量阀应用于负载口独立控制系统中,介绍了新型数字流量阀结构及负载口独立控制系统原理,提出了对液压缸两腔流量、压力分别进行复合控制的控制策略。通过SimulationX软件建立系统仿真模型,对液压缸典型工况进行仿真分析。结果表明：通过对系统进行前馈 反馈复合控制,当载波频率大于40 Hz时,基于数字流量阀的负载口独立控制系统能够实现对液压缸速度的平稳控制。     

超越负载下独立阀口方向阀控制系统速度稳定性研究

在超越负载工况下,传统液压系统中负载控制阀或平衡阀负载速度控制效果差、容易发生速度抖动,为改善这些不足,采用负载口独立技术并进行速度控制特性的分析,给出了压力流量复合控制策略,建立了超越伸出和超越缩回两种工况下的数学模型,通过AMESim与simulink进行联合仿真,结果表明,负载口独立技术在保证系统速度控制特性的前提下,能够进一步提高系统的稳定性能。     

负载口独立阀控制研究

负载口独立技术是液压技术的新方向,它用两个换向阀分别控制执行元件的进、出油口来控制执行元件的运动方向以及运动速度,该方法较传统的换向阀系统提高了液压系统的控制自由度。利用增加的控制自由度,尽可能多地提高液压系统的节能性,其控制性能是负载口独立技术研究的重点之一。     

基于负载口独立控制模式切换特性

为适应不同负载要求,构建了基于负载口独立控制的模式切换控制系统,运用AMESim软件建立液压系统仿真模型,并联合MATLAB/Simulink模块建立控制器模型。通过联合仿真得出了液压缸活塞速度变化、液压缸活塞两端压力变化曲线。仿真对比了有、无切换模式下活塞速度的变化,结果表明:在最佳模式切换点将阻抗伸出模式切换至超越伸出模式,能提高活塞运动速度;基于负载口独立控制下的模式切换对活塞运动速度造成的冲击平缓。通过模式切换,可以在有限的系统条件下互补不同模式之间的控制特性。     

负载口独立控制系统的节能边界

为了找寻负载口独立控制系统的极限节能边界,并明晰其节能机理,建立传统阀控系统和负载口独立控制系统的静态效率与静态能耗模型,利用归一化处理使模型转化为无量纲形式.选取与传统阀控系统可比拟的2种工况,即同泵源压力和同阀口开度,在负载口独立控制系统处于节能极限时(出油阀口全开)进行对比.仿真分析不同工况下2种系统的静态效率与...     

新型负载口独立控制阀的设计与仿真研究

针对现有负载口独立控制系统中流量控制技术成本高、应用少等问题,设计了一种带阀后压差补偿的负载口独立控制阀。采用二级结构,将A形半桥应用到主阀的先导控制。研究中,根据阀的结构特点对其进行数学建模,通过合理假设推导出电闭环控制时的传递函数并进行理论分析。通过传统计算的方法对该阀进行结构参数设计,基于阀口迁移理论设计了主阀U形节流槽,采用矩形窗口的先导半桥控制,流量低,压力灵敏度也较大。进一步在AMESim平台上建立电闭环阀的仿真模型,对其动静态特性进行仿真研究。     

独立阀口控制系统流量饱和时控制特性研究

传统负载敏感液压系统中多执行器同时运动时,执行器的协调运动会因泵的流量不足而受到影响。根据独立阀口控制系统的优势,采用压力流量复合控制策略,并给出了多执行器复合动作时流量分配控制方法,实现了系统流量在惯性负载工况下执行器复合动作时的合理分配,并能降低负载力突变带来的干扰。最后通过AMESim和MATLAB联合仿真验证了在系统流量饱和时,该控制方法可以保证执行器承受惯性负载和负载发生突变时,拥有较好的协调性和稳定性。     

负载口独立控制双联阀建模与特性分析

 为解除液压执行元件进出口之间的联动,提出了一种负载口独立控制双联阀,基于2个单元体阀芯错位组合,能实现负载口的独立控制。根据其工作原理,建立了阀控缸数学模型,进一步利用MATLAB/Simulink搭建了数值求解模型,对该阀在3种不同工况下的工作特性进行了分析。分析结果表明,通过对阀芯角位移和线性位移在工作行程零位及行程末端附近的联合控制,分别可实现微小流量稳定控制和大流量快速响应控制;阀芯角位移单独控制时,负载流量与之成正比,具有良好的线性流量增益效果;阀芯线性位移单独控制时,相同供油压力下能获得最大的负载流量和活塞位移。该阀具有较高的流量控制精度和灵活性,可为复杂工况下流量和压力的匹配补偿控制提供新思路。     

超磁致伸缩致动器建模与控制仿真

设计一种超磁致精密伸缩致动器,对其构造和工作原理进行说明,并完成静态特性试验。通过对静态特性试验结果的分析,寻找到线性度比较理想的工作区间。在此基础上分析并建立所研制致动器的数学模型。为了提高致动器的响应速度和稳态输出,设计PID控制器进行校正,并对连续型和离散型的系统模型分别进行了仿真,得出控制器的控制效果,最后给出试验结果。对仿真结果和试验结果的对比分析,表明了所建立的超磁致伸缩致动器控制模型的有效性。     

基于二次型全局最优控制算法的汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟

把线性定常二次型全局最优控制算法与大型汽轮发电机组轴系扭振理论相结合,以减少轴系扭振能和控制源能量为优化目标,提出了大型汽轮发电机组轴系扭振的线性定常二次型全局最优控制理论,构造了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间方程。阐述了求解离散黎卡提矩阵代数方程的非递推解法,提出利用求解哈密特矩阵特征值问题来确定二次型最优控制反馈矩阵的方法。为了考查扭振主动控制效果,编制了适用于离散系统扭振主动控制的仿真计算程序,利用所编程序对一台200 MW汽轮发电机组轴系进行了扭振主动控制模拟计算,并进行了扭振主动控制的时域特性分析。分析结果表明,采用线性定常二次型全局最优控制理论对汽轮发电机组轴系扭振进行主动控制,不但有很好的减振效果,而且所需控制力矩较小。     

基于连续小波变换的汽轮发电机组轴系扭振及其主动控制模拟试验的研究

根据连续小波变换具有较二进离散小波变换和小波包变换更精细的尺度分辨率的特点,提出了适用于工程界的小波变换结果的表述方法,研究了小波分析方法在汽轮发电机组轴系振动及其主动控制模拟试验中的适用性问题。通过对汽轮发电机组轴系振动及其主动控制模拟试验数据的小波分析,得到了较为满意的结论。     

混合动力工程机械节能效果评价及液压系统节能的仿真研究

对比了串联和并联混合动力在工程机械中的节能效果,并分别将马达能量回收、单独驱动、电动机直接驱动回转和进出口独立调节等节能措施与并联混合动力系统相结合,进行了燃油消耗的理论计算和节能效果的评价,其结论对工程机械的节能研究具有指导意义。考虑到生产成本、操作性和元件的性能等方面因素的影响,提出并联混合动力单独驱动进出口独立调节电驱回转系统应该是目前比较切实可行的主要开发方案。     

TLC900型运梁车电液转向控制系统的仿真与试验分析

针对应用于高速铁路客运专线建设的TLC900运梁车的关键部分——转向控制系统进行深入研究,阐述转向系统的工作原理,建立转向控制系统的数学模型。根据运梁车的转向原理及转向性能要求,采用分段PID控制策略,并在此基础上运用Matlab中的Simulink软件包对该系统进行动态特性数字仿真,现场试验结果与仿真结果的比较分析证明了该控制方法的可行性,为进一步改善运梁车的转向控制性能奠定了基础。     

FUZZY GLOBAL SLIDING MODE CONTROL BASED ON GENETIC ALGORITHM AND ITS APPLICATION FOR FLIGHT SIMULATOR SERVO SYSTEM

To alleviate the chattering problem, a new type of fuzzy global sliding mode controller (FGSMC) is presented. In this controller, the switching gain is estimated by fuzzy logic system based on the reachable conditions of sliding mode controller(SMC), and genetic algorithm (GA) is used to optimize scaling factor of the switching gain, thus the switch chattering of SMC can be alleviated. Moreover, global sliding mode is realized by designing an exponential dynamic sliding surface. Simulation and real-time application for flight simulator servo system with Lugre friction are given to indicate that the proposed controller can guarantee high robust performance all the time and can alleviate chattering phenomenon effectively.