采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统

本发明公开了一种采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统。它包括二位二通电磁球阀、比例调速阀、比例溢流阀、三位四通电磁换向阀、液压锁、平衡阀、压力传感器及带内置式位移传感器的液压油缸。推进系统中采用比例调速阀控制推进速度，采用比例溢流阀控制推进压力，通过合适的控制策略实现推进速度和推进压力的复合控制。     

盾构掘进机推进速度控制性能分析

在分析基于压力和速度复合控制原理的盾构掘进机推进液压系统基础上,以推进系统分区控制中的单组推进液压缸为控制对象,建立了速度控制的数学模型,并进行了相应的动态特性分析,进一步分析了液压油液体积弹性模量、系统总泄漏以及土质特性等内部和外部不确定因素对控制性能的影响。在模拟实验台上完成了模拟地面10m以下不同地质状况中的掘进实验。结果表明,采用比例调速阀和比例溢流阀分别构成推进速度和压力闭环控制的盾构掘进机推进系统能够消除推进遇到的各种不确定因素的影响,较好地完成不同地质条件下的掘进控制任务。     

盾构掘进机推进系统非线性PID控制仿真分析

给出了采用压力流量复合控制的盾构掘进机推进液压系统工作模型,对其中的比例调速阀和比例溢流阀在AMESim环境下进行了模型构建,并完成了阀基本参数的优化设计.采用一种简化的动态土体粘弹性模型模拟盾构实际推进过程中的复杂负载工况.引入一种采用偏差修正参数的非线性PID控制器并在Matlab/Simulink环境下建模.为充分发挥各软件的优势,通过AMESim与Simulink接口界面,实现了液压控制系统的联合仿真.仿真结果表明,与常规PID控制相比,非线性PID对盾构推进液压系统的控制效果更佳.     

液压调速系统速度平稳性的模糊控制

本文在分析常见的调速阀节流调速系统速度平稳性的基础上，得出该系统中溢流阀对突变外负载的影响加剧了系统的速度波动，提出一种能改善系统动态速度平稳性的模糊控制液压比例溢流阀调速系统。仿真结果表明：模糊控制比例溢流阀调速系统能有效地提高系统的速度平稳性。     

基于AMESim盾构推进液压系统控制分析

推进系统是盾构机的关键系统之一。阐述了盾构机常用的比例减压阀和比例调速阀两种控制方式的推进液压系统。在负载变化时,推进油缸能否保持稳定的推进速度,是保证开挖面稳定、防止开挖面破坏的关键。采用AMESim仿真软件,对比例减压阀和比例调速阀两种控制方式的推进液压系统分别建模和仿真。仿真结果显示:比例调速阀控制较比例减压阀控制的推进速度刚度大,更稳定。达到了指导盾构机推进液压系统设计的目的。     

乳化液泵站压力控制系统设计与仿真

乳化液泵站作为煤矿综采面液压支架和液压支柱的动力源,为液压系统提供高压、大流量的工作介质。基于电液比例溢流阀设计了乳化液泵站的压力控制系统。系统采用电液比例溢流阀,并在PLC控制中使用PID控制器执行逻辑操作,控制溢流阀的压力卸载。对控制系统进行了整体设计,建立基于电液比例压力控制的系统数学模型,并通过仿真软件对控制结果进行仿真分析。     

比例溢流阀在液压系统中模拟加载实验研究

为了在液压系统上实现模拟加载,设计了以比例溢流阀为加载元件的加载实验,实现了系统压力闭环PID控制。将压力传感器的测量值和设定压力值比较,用两者差值作为控制信号调整比例溢流阀阀口面积,从而实时校正、调整实际压力使之达到设定值。实验表明:压力加载闭环控制系统抗流量扰动能力强;对于流量阶跃、斜坡干扰信号,该闭环控制系统能够消除压力设定值与实际值之间的误差;对于流量正弦干扰信号,该闭环控制系统能使实际压力值在设定值上下小幅波动。     

导阀结构对先导式比例溢流阀稳定性的影响

比例溢流阀的压力控制稳定性对液压系统加载和限压至关重要。以某比例溢流阀为研究对象,建立溢流阀数学仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性。分析主阀弹簧腔容积及先导腔阻尼孔直径参数变化对主阀压力控制稳定性的影响,为溢流阀的设计及使用提供指导。     

抽油杆柱动力屈曲模拟装置液压加载系统设计与性能仿真

为模拟抽油杆柱受轴向外载荷产生的动力屈曲和横向振动现象,设计一种新型的基于程序控制的液压加载模拟装置。基于液压压力闭环控制方式,利用PLC输入设定值调节比例溢流阀开口度,控制系统的压力,通过压力传感器的检测与变送,将液压系统的压力反馈回PLC,从而控制连续变化的系统压力,以满足设计需求。使用MATLAB中的Simulink模块建立液压系统的数学模型,仿真得到比例溢流阀的性能曲线并验证了此液压闭环控制系统模拟装置的稳定性和可行性。     

摩擦焊机液压施力系统压力特性对比分析

为分析采用电液比例计算机闭环系统进行摩擦焊接过程控制的必要性及可行性,对比分析了分别由开关阀和比例溢流阀组成的两种摩擦焊机轴向压力施力系统的静动态特性,以及长期生产过程中轴向压力波动规律,重点分析了油温对轴向压力参数的影响.结果表明,比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好.     

油液压缩性对电液比例压力控制特性影响仿真研究北大核心

油液可压缩性是液压系统建模与分析的一个重要参数,对液压控制系统的动态响应特性影响较大。在分析电液比例压力控制系统的基础上,引入油液压缩性,建立相应的数学模型;利用AMESim建立其仿真模型。仿真结果表明:油液压缩性对电液比例溢流阀和电液比例压力控制系统静态特性影响较小;对电液比例溢流阀和电液比例压力控制系统的动态特性影响较大。仿真结果为电液比例压力控制系统设计提供了理论支撑。     

模拟盾构推进液压系统的设计和研究

盾构掘进机是一种隧道工程专用的大型高科技综合施工设备。本文介绍了模拟盾构实验平台推进液压系统的设计方案,并用AMES im软件对所设计的系统进行了仿真分析。仿真和实验结果表明,所设计的推进液压系统能较好地对推进速度和推进压力进行控制,达到了预定的要求。     

电液比例伺服阀控容积调速在拉床上的应用研究

为了提高拉床性能和拉削质量,根据电液比例伺服阀特点设计了应用电液比例伺服阀控容积调速的卧式拉床主回路。通过电液比例伺服阀控容积调速方式实现对拉削速度的控制。以拉削速度为反馈量形成闭环控制,抑制拉削过程中刀具跳动。应用AMESim软件建立了拉床液压系统仿真模型,通过仿真分析验证该系统能有效提高拉削过程的平稳性。对调速系统控制参数进行优化,取得了良好的仿真结果。研究结论为电液比例伺服阀控容积调速系统在液压拉床上的应用提供了参考。     

基于AMESim的压缩式垃圾车同步控制系统仿真研究

针对多功能压缩式垃圾车采用现有液压系统工作时,两侧举升缸运动不同步问题,提出一种同步控制系统,即在其液压控制系统中加入普通调速阀和电液比例调速阀,以实现主、从同步控制;通过PID模块控制电液比例调速阀的流量,从而降低主动油缸与从动油缸运动的位移偏差,以实现两者高精度同步运动。利用AMESim 16软件对控制方案进行仿真验证,结果表明：所提系统响应速度更快、同步精度更高、运行稳定性更高。     

遗传优化模糊控制方法及其在液压动力系统控制中的应用研究北大核心

节能和精确控制是液压控制追求的两大目标。针对传统液压系统存在的高能耗、低响应速度的特点,采用节能型液压动力源永磁伺服电机直接驱动定量泵,取代原有的异步电机驱动液压动力源,形成一种新型节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。鉴于负载变化过程中流量和压力的耦合特性,设计了流量、压力双闭环反馈控制液压系统,基于变频调速理论实现对液压源流量的精准控制,同时通过比例溢流阀模拟负载实现了对系统压力的精确控制。针对上述液压系统,提出一种改进遗传算法优化的模糊控制策略,同时对系统流量、压力进行精准控制。仿真和实验结果表明:采用该改进遗传算法优化的模糊控制策略较传统液压控制方法具有更好的控制性能和节能效果。     

电反馈2D数字溢流阀的模型与实验研究

溢流阀是液压传动系统中一个极为重要的压力控制组件。设计一种电反馈2D数字溢流阀,该阀采用单一的2D调压螺旋机构,以阀芯的旋转和直线运动实现导阀和主阀的功能。并通过压力传感器直接检测系统调定压力,进行压力闭环控制来改善2D数字溢流阀的性能,实现对压力的远距离监控和自动调节。     

模拟盾构机推进液压系统泵站集成设计

推进液压系统是盾构液压系统的重要组成部分。本文针对盾构模拟试验平台,介绍了推进液压系统的结构设计特点及其工作原理,采用Pro／E三维软件对主油路阀块、分组阀块以及泵站进行了集成设计,提高了设计效率,保证了设计的准确性及加工的便利。     

新型压机系统的设计特点及调试实践

本压机系统采用了变量泵与蓄能器、大小泵与多缸、差动与非羞动、泵调速与阀调速、蓄能器与溢流阀的“五个结合”、并通过调试实践。从而较好地解决了高速挤压、多种压力和速度分级、按比例保压以及生产过程自动化等技术问题。     

锥阀式数字比例溢流阀特性的试验研究

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性。搭建数字比例溢流阀试验平台,开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究。试验结果表明:当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时,既能保证一定的有效占空比范围,又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时,锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小,滞环现象不明显,能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大,但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10%~60%范围内近似线性变化,比滑阀式结构调压性能好。     

盾构模拟试验平台液压推进系统设计

针对盾构模拟试验平台的功能要求设计了液压推进系统，对液压推进系统主要参数进行了设计计算，详细分析了液压推进系统的工作原理及其控制策略，并对推进系统进行了初步仿真分析。结果表明：设计的液压推进系统是可靠的，采用比例力和位置复合控制策略能够较好地实现对推进力和位移的控制。