基于模糊故障树理论的泵控马达系统故障诊断方法研究

本文主要以泵控马达系统为研究对象,通过分析该系统的故障形式,提出了基于模糊故障杩理论的故障诊断方法来解决液压系统的故障与诊断问题。通过建立该系统的模糊故障树,进行模糊故障树的量化分析,最后进行故障诊断的算法研究等几个步骤来阐明模糊故障树分析液压系统故障的原理、方法和特点。     

基于遗传算法的泵控马达系统PID参数的整定

PID参数整定是一个多参数组合优化的问题,针对目前常用的工程整定法只能从系统的单项性能指标出发进行整定,而无法在全局范围内对PID参数进行组合优化,提出基于遗传算法的PID参数整定方法.这种方法充分利用遗传算法的适应度函数,引入所需的系统性能指标,对系统进行全面的参数设计.将该方法应用于泵控马达系统,取得了良好的控制效果,并将Ziegler-Nichols与遗传算法整定的PID控制系统响应曲线进行对比分析,证明基于遗传算法的PID参数整定方法的优越性.     

基于PID与前馈相结合的泵控马达恒速输出系统研究

针对泵控马达系统存在转速和外接负载扰动的问题,以变量泵-定量马达恒速控制系统为研究对象,阐明了系统的控制原理,建立相应液压系统的数学模型;采用了优化后的增量式PID与前馈相结合的复合方式对系统进行控制。通过Matlab的Simulink模块对系统的响应情况进行仿真,仿真结果表明:控制系统在两种扰动下反应迅速,马达输出转速能保持在较理想的状态。采用负载箱来模拟负载变化,变频器控制来模拟转速变化,进行了试验台的搭建。在输入转速为800、1 500 r/min时,当突变转速和负载时,马达输出转速能在2 s内恢复到稳定值,稳态转速偏差为0.5%,瞬时转速偏差为5.33%。分析实验结果表明该系统调速能力较好,为车载发电系统的实现提供了借鉴意义。     

工程机械泵控马达系统辅助节能措施的研究

提出了改变油液粘度进行辅助节能的方法.通过模糊控制方法控制变频风机,对油液进行冷却,可以改变其粘度,提高元器件的效率,降低泄漏引起的功率损失.对系统元器件效率、发热量等因素进行最优化匹配,达到液压系统整体工作效率最高.试验表明此方法对于泵控马达大功率系统能够起到比较明显的辅助节能作用.     

泵控马达响应特性的研究

本文通过对一个大功率实际系统(容量为132kW)的性能分析,用试验说明了如何在不改变泵控马达结构的情况下,通过对输入信号处理来提高系统的响应特性。     

基于遗传算法泵控液压马达系统优化研究

基于AMESim建立了泵控液压马达系统仿真模型,分析液压马达排量和负载惯量对液压马达轴转速的影响规律。以马达转速达到300 r/min的响应时间为目标函数,利用遗传算法进行了参数优化。优化后,马达排量为201 m L/r、负载惯量为3 kg·m~2,泵控马达系统马达轴转速响应时间减小,波动降低。     

大惯量变转速泵控马达调速系统模糊控制

对大惯量负载的变转速泵控马达调速系统进行了模糊控制及模糊PID控制的实验研究,并与常规PID控制的实验结果进行了对比,获得了有益的结论,为提高这类系统的控制特性提供了借鉴。     

基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统开发

针对现有泵控马达实验系统功能单一、不易二次开发等问题,开发了基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统。设计了泵控马达电液比例调速液压系统,匹配了系统参数,设计了基于虚拟仪器的测控系统,最后研制了该实验系统。该实验系统功能全面,界面友好,且易于二次开发,可开展泵控马达开环及闭环调速特性实验研究,有力地促进了电液比例控制技术的应用及人才培养。     

变转速泵控马达系统位置控制试验研究

对变转速泵控马达调速系统存在的位置跟踪效果不理想问题进行了研究,并针对马达角位移控制提出了闭环PID控制方法。基于虚拟仪器技术完成了位置控制测控系统的开发,将开发出的测控系统应用到变转速泵控马达调速系统上,完成了马达角位移的开环控制、闭环PID控制试验。试验结果表明,采用闭环PID控制时的马达角位移跟踪效果明显好于开环时的跟踪效果。     

大时滞大惯性变频泵控马达调速系统研究

针对大时滞、大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点,提出了采用极点配置最优预报自校正PID控制.介绍了极点配置最优预报自校正PID控制器的结构和算法.仿真结果表明,基于极点配置最优预报自校正PID控制器不仅具有良好的动态特性,很强的鲁棒性和自适应性,而且调节快速,参数整定方法简单.     

比例阀控转向系统响应特性研究

为实现转向轻便性、安全性和舒适性,液压转向系统必须具有稳定性好、转向灵活和响应速度快等动态响应特性,即要求比例阀能够稳定、快速的换向和控制流量。基于此,利用AMESim和Simulink联合仿真分析了油缸在不同参数下的响应特性,研究了电液比例换向阀的阻尼孔直径对线控液压转向系统响应特性的影响。结果表明:阻尼孔直径在2~10 mm范围内,随着阻尼孔直径的增大,到达指定位置所用的时间越长,即响应速度越慢;阻尼孔直径在1 mm时,其超调量较大;阻尼孔直径在8~10 mm范围内,液压缸有小量的震动。     

动力转向器转阀外圆跳动对静特性的影响

探讨了动力转向器转阀刃口结构对总成静特性的影响,通过建立输入轴外圆跳动与刃口宽度变化的数学关系,确定了外圆跳动是造成转阀刃口宽度变化的主要原因,提出了改进措施以保证转向器静特性符合理想曲线.     

电动齿轮燃油泵流量特性建模及其控制系统构建

针对电动齿轮燃油泵供油量控制问题,根据工程需求,按照拟合—筛选—优化的建模思路构建了电动齿轮燃油泵流量特性模型。基于模型并结合数字式PID控制规律构建了燃油量控制系统,通过实验验证了所构建的控制系统能够实现对供油量的闭环控制。     

负载敏感变量泵稳态特性研究

建立负荷传感系统稳态时的数学模型,并通过研究得出负荷传感系统存在3种稳定状态:在状态I,敏感阀阀芯位移xLS0=0,负荷传感系统工作正常;在状态II,xLS0>0,排量控制油缸腔体内的控制压力py和泵出口的压力pP相等,此时敏感阀的设定压差值ΔpSET和负载压力pL均比较低,系统处于不稳定工作状态;在状态III,xLS0<0,负载所需流量大于泵提供的流量,泵满排量供油,此时系统虽处于稳定状态,但负载敏感阀控制不起作用。在设计和使用中,应避免负荷传感系统工作在状态II和状态III。     

基于液压泵效率的挖掘机节能研究

针对变量液压泵的工作特点,分析了其在液压挖掘机中控制和工作原理,并以此为基础建立了变量泵以及液压挖掘机整机的仿真模型。仿真结果表明：变量泵的排量比是对挖掘机中液压泵效率影响较大且可实现控制的一个重要参数,在挖掘机精细作业时采用减速机调节泵的转速,适当增大泵的排量比能提高泵的效率,使油耗量下降了16.5％,提高了整机的燃油效率。     

深海环境下的齿轮泵效率研究

深海高压、低温的特殊环境会导致液压油的属性发生改变,而液压油作为齿轮泵的工作介质,其变化将严重影响齿轮泵的效率。为了研究深海环境对齿轮泵效率的影响,利用CFD方法建立了齿轮泵内流场模型,研究了不同海水深度以及不同工况时的齿轮泵效率。结果表明:深海环境下,海水深度越深,齿轮泵的效率越低。环境压力与海水温度的变化对齿轮泵的效率均有一定影响,且前者的影响更为显著。随着海水深度的增加,环境压力对效率的影响在转速大于1 900r/min时较为明显,效率降低约6%,在转速小于1 900 r/min时,效率仅降低约3%;海水温度对效率的影响在转速小于1 900 r/min时较为明显,效率降低约4%,转速大于1 900 r/min时,效率仅降低约2.5%。     

基于分布式仿真的液压能源系统效能评估方法研究

飞机液压能源系统是支持飞机主飞控系统、高升力系统以及起落架等关键系统正常工作的核心动力来源,其系统效能是飞机液压能源系统的一个重要设计指标。针对目前飞机液压能源系统的效能分析缺乏完善且有效的方法,设计一种基于分布式仿真的效能分析方法。结合系统工作原理,运用AMESim建立液压能源系统分布式仿真模型,在考虑全飞行过程液压能源系统加载负载工作情况下,对液压能源系统效能与关键指标的关系进行研究,建立了三层两级效能评估指标体系,并验证了指标体系的有效性。运用熵权法对效能指标进行相对权重分析,采用扩展贝叶斯融合算法对飞机全飞行过程中的液压能源系统负载在环的部件级效能和系统综合效能进行了研究。最后以某航班真实飞行任务数据为例,验证了效能分析方法的正确性。     

齿轮泵在航天两相回路中的使役特性研究

为提高航天用液氨类齿轮泵的使役性能及在机械泵驱动两相回路(MPTL)中的匹配性能,研究了基于该两相回路的用泵特点并精确计算了泵的容积效率,由泵输出流量、容积效率的输出特性得出泵转速的使役特性并进行实例运算及灵敏度分析。结果表明:液氨类介质泵的容积效率一般比较低;泵的输出流量具有与转速的正线性、压差的负线性、介质黏度的负反相关的比例特性;泵的容积效率具有与压差/转速的负线性相关特性,适宜于高速、轻载工况;泵的使役转速具有与MPTL回路流量的正线性、回路压差的负线性、回路介质黏度的负反相关的比例特性,宜用于压差/转速(流量)恒定的回路工况;案例的介质黏度小于0.004 19 Pa·s的区域为压差敏感的低黏度区,否则为流量敏感黏度区。所得结论为液氨类航天用泵的进一步研究与开发,提供了理论依据。     

基于AMESim的挖掘机行走液压系统仿真研究

基于AMESim软件分析液压挖掘机直线行走阀结构参数的改变对系统动态响应特性的影响,得出多组仿真数据和仿真曲线,通过对仿真数据、仿真曲线和试验数据进行比较分析,找出影响直线行走液压系统特性的主要参数,并验证了模型的正确性。研究结果为直线行走阀结构参数的选取和行走液压系统性能的改进提供了参考。