一种被动式液压缓冲器原理及工作过程仿真研究

提出了一种被动式液压缓冲器的设计方案,对其工作原理进行了分析,建立了缓冲过程的数学模型,并仿真研究了缓冲器不同参数对缓冲效果的影响.仿真结果表明:缓冲器的结构参数、初始速度和负载质量均对缓冲加速度波形影响较大,可以通过调整缓冲器的结构参数获得满意的缓冲效果.     

基于Simulink的液压缓冲器动态特性分析

为研究液压缓冲器的缓冲特性,根据伯努利方程建立了该液压缓冲装置的数学模型。利用Simulink的图形化建模仿真工具,在该平台下搭建了缓冲器的计算模型,根据Simulink模型对结构参数进行了仿真计算,并分析了流液孔等参数对缓冲性能的影响。分析结果表明:沟槽起始深度越深、节流口长度越短,缓冲的效果越好。该模型为液压缓冲器提供了一个参数化的设计工具,便于不同工况下的液压缓冲器设计,具有一定的工程意义。     

电梯液压缓冲器缓冲特性研究

为了获取电梯用液压缓冲器复位弹簧刚度、缓冲质量、下落速度对缓冲特性的影响规律,应用质量守恒方程和能量守恒方程建立了缓冲器液压阻力数学模型,采用数值分析的方法对不同复位弹簧刚度、不同缓冲质量、不同下落速度工况下的缓冲特性进行了分析。结果表明:复位弹簧刚度对缓冲性能有一定影响但优化的空间并不大;在重载工况下,该液压缓冲器满足性能要求,在轻载工况下,缓冲行程较短但缓冲减速度较大;随着下落速度的增大,缓冲过程平均减速度、最大减速度、缓冲行程均随之增大。     

渐变式液压缓冲器的设计与仿真研究

为得到渐变节流液压缓冲器理想缓冲特性,提出一种基于理想缓冲过程的节流杆外部轮廓曲线的建模方法。该方法是在分析渐变式液压缓冲器缓冲机制的基础上,建立了阻尼孔两侧等流量方程,推导出节流杆的外部轮廓尺寸方程,并利用MATLAB数值分析方法,绘制出节流杆轮廓曲线。把所得的轮廓曲线应用于实际缓冲过程中,对得到的缓冲特性曲线进行分析,验证了该建模方法的可行性,并对不同冲击载荷的碰撞情况进行对比。结果表明:通过该建模方法得到的缓冲器具有理想的缓冲特性,并能安全缓冲掉小于额定值的冲击能量。     

起落架疲劳试验电动式伺服加载技术研究及应用

在起落架疲劳试验中,为了模拟起落架在起飞、巡航和着陆过程中的真实状态,起落架缓冲器在不同阶段有不同的压缩行程。某工程起落架疲劳试验一个典型起落中,起落架缓冲器压缩行程需要调整3次,1倍寿命疲劳试验则高达45 000次。另外压缩行程的调整也导致起落架加载力线的偏转。为了确保试验高效、连续运行及载荷准确施加,提出起落架疲劳试验缓冲支柱行程自动调节及载荷同步随动施加技术,通过缓冲器压缩量自动调节技术实现了支柱行程自动调节,通过基于电动缸系统的随动加载技术实现了载荷随动施加,试验过程中缓冲器支柱行程自动调节与载荷随动施加时时对应,并通过试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。此方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。     

车用液压缓冲器动态特性研究

为研究履带车辆平衡肘限位液压缓冲器的工作特性,在分析液压缓冲器缓冲机制的基础上,建立了缓冲过程的数学模型.采用四阶龙格-库塔数值计算方法,运用MATLAB编程进行仿真计算,得出缓冲器动态特性曲线.对影响液压缓冲器缓冲特性的因素进行了分析.研究结果表明:合理选择活塞与缸壁的缝隙、节流孔的大小及位置对缓冲器的缓冲性能非常重要;冲击载荷的初速度对缓冲器的最大缓冲力影响很大,而冲击质量对最大缓冲力影响很小.     

多通道电液力伺服协调加载系统控制策略的研究

针对多通道电液力伺服协调加载系统的控制算法,分析了加载系统的特性,提出了一种基于在线支持向量回归的分散预测控制算法。该算法应用在线支持向量回归进行各加载通道模型的在线估计,并将其作为分散预测控制的预测模型。仿真结果表明了该算法的有效性。     

双驱动交互控制技术

在某些飞机起落架结构疲劳试验中,需要在不同受力情况下进行循环载荷加载疲劳试验。为了加载精确、降低成本、减少人力物力消耗,采用随动加载方式进行加载,即对加载设备使用位移定位控制,通过改变加载设备位置间接对试验件进行载荷加载,从而完成不同状态的载荷试验。以往位移控制一般使用伺服控制液压加载设备,控制信号易受外界干扰,存在定位不准确、加载器抖动等,从而导致位移定位存在误差,试验加载精度不够。为了解决这一问题,引入电驱动控制系统,该系统响应快、精度高,无液压油中间介质,性能稳定,多执行器同步性高。经过理论分析与研究并通过验证试验,使用液压驱动与电驱动交互控制技术完成试验加载控制,提高了试验加载精度,满足了起落架疲劳试验需求。试验结果表明,该技术可应用于一些特殊的飞机起落架结构强度疲劳试验。     

渐变节流液压缓冲器特性分析与结构优化

为研究渐变节流液压缓冲器工作特性的影响因素,分析了其结构以及工作原理,基于流体力学以及运动学建立数学模型,利用MATLAB进行求解,得到了缓冲特性曲线;为达到更加理想的缓冲效果,利用遗传算法对缓冲器进行优化,以阻尼孔的半径与长度以及针形节流杆的最小半径作为优化变量,将理想缓冲效率与实际缓冲效率的差值设为目标函数。结果表明:优化后的缓冲器缓冲效率增加,最大缓冲力降低。     

基于AMESim/Matlab的液压缓冲器仿真与优化

通过对液压缓冲器工作原理的分析,在AMESim仿真环境下建立相应的液压缓冲器仿真模型,对缓冲器节流槽孔口面积对缓冲性能的影响进行仿真研究,并结合Matlab强大的优化计算功能对其主要结构参数进行优化设计.     

并联式磁流变阻尼器磁场分布分析

为了更好地利用长行程磁流变阻尼器阻尼通道内磁场有效面积及控制的灵活性,实现对冲击力和位移的平稳控制,对阻尼器进行了磁场有限元仿真与分析,给出了4个线圈输入电流不同时阻尼通道内有效长度上的磁感应强度分布的非参数化模型。结合冲击载荷下控制目标,为控制算法的设计奠定了基础。     

基于磁流变阻尼器的前起落架摆振半主动最优控制

采用线性二次型(LQR)最优控制策略对由磁流变(MR)阻尼器构成的前起落架减摆器进行半主动控制,考虑其对机轮摆动角度、摆动角速度和侧向位移的影响。采用Spencer模型来表征磁流变阻尼器的动力学特性;建立了前起落架摆振的数学模型。分析了减摆器在不同摆角和摆动角速度时的稳定范围。对前起落架系统的振动响应和控制性能进行比较分析。仿真结果表明:在飞机滑跑速度范围内,半主动线性二次型最优控制作用于磁流变阻尼器中能有效地抑制前起落架摆振。     

铁道车辆液压减振器联合仿真模型的构建及其试验验证

分析了单向流液压减振器的工作原理、阀系特性及液压流体力学理论。以高速列车KONI横向减振器为例,参照其结构及其参数值在Easy5环境下建立了减振器液压控制模型。利用Easy5和ADAMS联合仿真接口技术,在考虑减振器节点刚度的条件下,建立了减振器的Maxwell联合仿真模型。将减振器性能仿真和试验结果进行对比分析,结果表明所建立的减振器联合模型精确可靠。     

旋转阻尼器系统计算模型与参数匹配分析

一种能控制盖板下落速度的旋转阻尼器的性能取决于其内部圆柱凸轮机构、弹簧与黏滞阻尼器。为计算旋转阻尼器系统的性能,对凸轮机构的传动作用与弹簧和黏滞阻尼器的输出特性进行分析;建立旋转阻尼器系统盖板下落过程的动力学理论计算模型,采用龙格-库塔法对该模型进行计算;应用该模型对旋转阻尼器各部件参数的匹配进行分析;通过实验验证该计算模型的准确性。结果表明：该计算模型可用于旋转阻尼器的参数匹配设计。     

功能集成型磁流变阻尼器结构设计研究进展

磁流变阻尼器(MRD)是一种广泛应用于汽车悬架、桥梁建筑等领域的智能减振器件。为使MRD在半主动系统中控制效果更好,同时避免传统MRD工作过程中振动机械能以热能方式耗散,MRD功能集成就显得尤为重要。阐述了传统MRD工作原理及其在车辆悬架中的应用,并结合功能集成思想,详细分析了自感应型、振动能量采集型以及自感应自供电型等功能集成型MRD的结构、工作原理及国内外研究现状;同时介绍了课题组研制的系列功能集成型MRD。相关分析结果可为功能集成型MRD结构设计及工程应用提供一定的理论参考。     

风电叶片部件疲劳试验机跟随控制策略研究

针对风电叶片部件疲劳试验过程中实际载荷与期望载荷跟随效果差的问题,提出一种超前自校正与改进线性自抗扰(LADRC)相结合的同步控制策略。该方法通过对实际载荷进行自校正补偿与系统误差以及外部扰动一起输入到改进线性自抗扰控制器,从而实现加载力和频率的有效控制。对疲劳试验机油电液伺服系统控制算法进行仿真分析,并通过搭建现场试验平台对同步控制策略进行有效性验证。仿真及试验结果表明：在较大载荷疲劳试验过程中,该控制策略显著提升系统的快速响应性和抗干扰能力,载荷误差控制在1%以内,相对于传统ADRC控制算法同步误差减小了56.14%,有效实现了风电叶片部件疲劳试验载荷的精确控制。     

基于改进遗传算法的TMD阻尼器的优化布置

调谐质量阻尼器被广泛应用于高耸结构振动控制。为了提高阻尼器的减振效果,基于安全性要求,建立等效二次型性能指标;通过改进遗传算法,求得TMD阻尼器的最佳安装位置,从而提高TMD减振系统的减振效果。最后通过仿真实验验证优化的意义,并得出一些结论:对于塔筒结构减振控制,不仅要针对低阶振型进行控制,高阶振型的扭转振动也不容忽视。     

液压加载超调抑制控制技术研究

结构强度试验中,常采用液压加载方式,当加载过程中液压作动缸出现较大位移时,往往会造成载荷超调过大问题。分析载荷超调产生的原因,并介绍了多种先进PID算法原理,进行仿真对比分析。采用先进PID控制技术,以多种先进PID算法结合为基础,设计液压加载控制系统,并进行实验验证。结果表明:采用积分分离PID算法的控制方式,有效地解决了液压加载系统的超调问题,满足了结构强度试验的加载要求,并有效抑制因载荷超调导致的加载不协调问题,防止出现强度试验中试验件失稳现象。     

基于逆系统的车用PMSM滑模矢量控制

为满足车用永磁同步电机 (PMSM)在快速响应的同时,在负载扰动以及参数变化下具有较强的鲁棒性,提出一种基于逆系统的PMSM滑模矢量控制。对强耦合、非线性的PMSM系统进行可逆性分析,基于逆系统将PMSM解耦成一阶线性转矩子系统和一阶线性定子转矩电流系统,以提高系统响应速度。利用线性连续函数代替传统滑模控制中的符号函数设计滑模控制器,以减小系统抖振、提高系统的鲁棒性与抗扰动能力。分析控制系统的稳定性与控制性能。结果表明：所提出的控制算法与传统PI控制相比响应迅速,在系统参数与负载变化时的鲁棒性显著提高。     

Active damping of chatter in the boring process via variable gain sliding mode control of a magnetorheological damper

In this article, a sliding mode control of a magnetorheological fluid damper is presented for active damping of chatter in the boring process for the first time. A boring bar is integrated with an in-house developed magnetorheological fluid damper system. The variable gain super twisting sliding mode control algorithm is designed and implemented for suppressing the chatter in the boring process. Simulations of the controller show its fast response and robustness against disturbances and parametric uncertainties. Validation cutting tests performed under various machining conditions showed that the stability limit can be increased significantly with the sliding mode control of the magnetorheological fluid damper.