新型矿用泵、马达综合试验台的设计与研究

为检验液压泵和液压马达的性能,研制了一套新型的矿用泵、马达综合试验台。介绍了该试验台的结构、试验方案及工作原理,对A11VO145变量泵的各项性能指标进行了测试,经计算机自动采集与处理得出了相关的测试数据和曲线图,并对测试结果进行了分析。实践表明:该试验台可以完成对泵、马达的各项性能测试,达到了试验台设计的目的。     

新型大力矩压电马达的实验研究与分析

压电马达是一种利用压电晶体逆压电效应获得驱动力矩的新原理微特电机,它与由电磁作用获得转矩的电磁马达工作原理截然不同.文章在行波接触型马达基础上提出了一种新型行波锥面驱动大力矩压电马达,它不同于以往马达定转子之间动态过程中为点接触的结构形式,采用了定转子之间动态过程为线接触的新型结构.文中给出了马达的结构及激励方法,讨论了选取压电材料的原则;并用有限元方法分析了马达定子的工作模态,通过实验得到了此种新型马达的动态特性.     

双定子轴向力偶型柱塞马达的转矩特性分析

为解决传统轴向柱塞马达轴向力不平衡、输出效率低的问题,从扭矩大小、波动率和柱塞工作效率等方面开展研究,结合双定子原理提出双定子轴向力偶型柱塞马达。该马达通过特殊的结构使力偶转矩输出,实现轴向力平衡。通过传统轴向柱塞马达和双定子轴向力偶型柱塞马达各自柱塞的受力情况,推导了该马达单个柱塞组件产生的瞬时理论转矩,借助MATLAB编程,对比分析了传统轴向柱塞马达与该马达的输出转矩,结果显示传统轴向柱塞马达输出转矩为11.59~11.89 N·m,而该马达输出转矩为23.33~23.63 N·m,比传统轴向柱塞马达的输出转矩增加了近1倍,转矩波动降低为原来一半,柱塞的工作效率增加了1倍,并通过试验得出该马达的机械效率和容积效率,验证了原理的合理性,为后续相关研究奠定了基础。     

海洋平台大排量双混浆固井双机双泵橇的设计与应用

设计一种适合海洋平台安装的大排量固井双机双泵橇,通过组合配置五缸泵与三缸泵的"5+3"模式,其泵注能力较之以前有显著提高;并在现有高能混合器的基础上采用"1+1"组合配置的方式,实现混浆速度的提高,以匹配泵橇的最大排量;设计了适合该泵橇的远程控制系统和隔音罩,保护操作人员安全和增加作业环境的舒适性。泵橇总装完成后经过测试符合设计要求,现已安装在海洋平台上执行作业任务。     

基于虚拟样机的新型圆柱凸轮液压马达研究

针对传统轴向柱塞液压马达转动惯量大、浪费能量且物理样机试验成本高的特点,提出一种圆柱凸轮柱塞液压马达设计方案,并进行虚拟样机仿真试验。基于RecurDyn和AMESim仿真软件分别建立圆柱凸轮马达的3D动力学模型和1D液压模型;利用HyperMesh软件生成轴的有限元柔性体,建立圆柱凸轮马达刚柔耦合动力学模型;其次,借助RecurDyn和AMESim软件间接口技术,实时共享动力学模型和液压模型间的关键参数信息,实现虚拟样机仿真试验。通过仿真分析,得到圆柱凸轮液压马达轴的动态应力应变曲线,并验证圆柱凸轮马达的工作原理和相关特性,为圆柱凸轮液压马达的特性分析、结构优化和物理样机的试制及应用提供参考。     

液压马达热力学模型研究及数字仿真

传统液压马达热力学模型不考虑马达壳体温度变化,或将产生的热量以固定比例系数传给马达壳体和内部油液,物理意义不明确。针对传统模型存在的问题,在对马达机械效率和容积效率定义分析的基础上,建立了马达热力学模型,并以阀控马达液压系统为例,进行了动态温度仿真计算,对仿真结果进行了分析,为马达的设计、使用提供了理论参考。     

变量泵驱动变量马达系统协调控制算法研究

为了克服变量泵控制变量马达系统中泵和马达独立控制而存在系统溢流损失大、调节速度慢和没有发挥系统潜能等缺点,提出变量泵控制变量马达系统协调控制算法。变量泵对马达转速进行主动闭环控制;变量马达根据变量泵排量和马达转速要求进行预测控制而实现变量泵和变量马达的协调控制。变量泵闭环控制是时变系统,采用单神经元自适应PID控制算法;而对于变量马达控制,首先根据马达转速要求和变量泵排量计算马达预测排量,而后根据马达转速误差和转速误差变化率运用模糊控制算法修正马达预测排量而得到马达实际控制排量。对比仿真和实验表明:协调控制算法提高了变量泵控制变量马达系统响应速度,减少了系统溢流损失,验证了协调控制算法的正确性和有效性。     

内外啮合齿轮泵与马达传动的特性分析

为了实现齿轮泵输出流量的定级变化、齿轮马达输出转矩和转速的定级变化,设计了内外啮合型齿轮泵和马达,将内外啮合齿轮泵和马达组成传动系统。以内3外2型为例,对内外啮合型齿轮泵和马达的原理进行了分析:泵具有5个独立的油液输出口,通过不同组合可以组成11中不同的供油方式;马达有5个进油口,在普通连接下可以输出11种转矩与转速,在差动连接下可以输出6种转矩与转速。分析结果表明:在内外啮合齿轮泵和马达的传动系统中,通过改变泵的供油组合方式、马达的连接方式,可以定级的改变马达转矩与转速,拓宽了齿轮泵和马达的适应领域。     

单泵驱动摆动多路马达传动系统输出特性

摆动多路马达通过设置双定子和增加作用数,在一个壳体里面形成了多个相互独立、互不干扰的马达,可以实现多输出。以单泵和摆动多路马达为基础建立传动系统,理论探讨该传动系统中摆动马达输出转速和转矩的多样性。以双定子双作用摆动多路马达为例,通过数学推导得出马达不同连接方式下的转速和转矩公式,并运用MATLAB进行分析。研究结果表明：普通连接方式下单泵驱动的双定子双作用摆动多路马达具有8种转矩和转速输出,在差动情况下有4种转速和转矩输出。并进一步论证了单泵驱动下双定子N作用摆动多路马达在普通连接情况下有N2+2N种转速和转矩输出,在差动连接下有N2种转速和转矩输出。     

基于模糊PI的电比例排量泵控制研究

针对正流量液压系统的挖掘机,使用电比例排量泵替代液控恒功率泵可以实现泵与发动机更加完美的功率匹配。但电比例排量泵的排量调节控制对算法的准确性、稳定性以及比例电磁阀的快速响应性能提出了很高要求。为满足以上条件,电比例排量泵的控制策略采用了基于BP神经网络的恒功率MAP图计算方法以及模糊逻辑整定PI参数的方法,使得电比例排量泵可以根据发动机转速和液压系统工作压力大小准确计算出变量泵排量并调度PI参数,消除液压系统时变特性与非线性对控制性能的不利影响。根据测试结果,采用模糊PI控制的挖掘机液压系统在控制准确性、稳定性方面都得到了提升。     

变量柱塞泵的键合图建模和动态仿真研究

本文分析总结了国内外以往各种有关变量柱塞泵的研究和存在的问题。在此基础上利用能以统一的功率流方式处理多能量域并存系统的键合图建模技术建立了一个简化的非线性变量柱塞泵动态数学模型。模型中的许多结构参数的处理取决于泵模型的选取。在本研究中,使用的是Parker公司的PVP76型恒压变量柱塞泵。针对其中一些影响较小的非线性项和因素进行了近似线性化处理和忽略。然后使用MATLAB／SIMULINK进行动态仿真,结果表明该泵的动态数学模型是令人满意的。最后通过变化一些重要的结构参数来分析其对系统动态响应的影响程度,为系统优化提供了理论依据。     

大排量柱塞泵滑靴副摩擦学性能研究

目的 探究大排量柱塞泵滑靴副因底面尺寸大的特点所产生的不同于常规柱塞泵滑靴副的摩擦学性能。方法 首先,在考虑大底面滑靴高速旋转时形成线速度差的基础上,结合热楔效应以及热传导关系,建立一种在剩余压紧力状态下大排量柱塞泵滑靴副摩擦力的数学模型。其次,仿真分析柱塞腔压力、主轴转速以及油液温度对滑靴副摩擦力的影响。最后,搭建滑靴副摩擦力测试装置,并测量滑靴副所受摩擦力,验证所建立的滑靴副摩擦力数学模型的准确性。结果 滑靴副的总摩擦力由黏性摩擦力和犁沟力2部分组成。随着转速的升高,滑靴副的总摩擦力会降低,犁沟力的占比逐渐增大,当转速由800 r/min上升至1 800 r/min时,犁沟力所占比例由3.4%上升至11.9%。随着压力的升高,滑靴副的总摩擦力上升,犁沟力所占比例增大,当压力由3 MPa上升至9 MPa时,犁沟力所占比例由0%上升至21.5%。随着油液温度的升高,滑靴副的总摩擦力上升,犁沟力所占比例增大,当油温由25℃上升至55℃时,犁沟力所占比例由4.0%上升至17.1%。结论 研究揭示了黏性摩擦力在滑靴副所受摩擦力中的主导作用和犁沟力对摩擦力变化趋势的影响作用,仿真和试验结果的一...     

基于转矩估计与磁链补偿的SRM转矩脉动控制北大核心

由于开关磁阻电机强非线性、强耦合等特点,导致传统磁链控制过程中转矩脉动过大。针对该问题,提出了一种基于SRM转矩特性神经网络的瞬时转矩估计与磁链前馈补偿相结合的控制策略。利用神经网络构建了SRM的瞬时转矩估计器,在该网络结构中设计了能够体现SRM转矩变化规律的激励函数,对神经网络的输入进行预处理,通过自适应学习率训练,实现对瞬时转矩的实时估计。根据转矩估计得到的转矩偏差求得磁链偏差,在磁链模型基础上实现对磁链的前馈补偿,通过磁链滞环控制配合下实现对SRM转矩脉动的抑制。仿真实验表明,基于瞬时转矩估计和磁链前馈补偿的控制方案相较于传统控制策略可以有效地抑制转矩脉动,改善了系统的动态性能。     

转矩电动机动态特性的有限元分析与实验研究

转矩电动机在将电信号转换为机械输出信号的过程中起着至关重要的作用。借助有限元分析方法,对转矩电动机的动态性能进行分析,得到其气隙中的磁通量、电枢上产生力的计算方程。在剖析转矩电动机结构的基础上,利用气隙的物理特性,求取气隙中磁阻的模型,并利用气隙中的磁阻,计算气隙中的磁通量。通过磁通量得到电枢上产生的力,进而建立了电枢的平衡方程。通过反馈弹簧组件的实体和有限元模型,构建反馈弹簧的刚度模型以及喷射管的转动刚度模型。采用细钢丝臂和反馈弹簧等,设计了反馈弹簧和喷射管测试装置,测试了反馈弹簧和喷射管的频率响应。根据电磁学的基本原理,分析在输入电流作用下转矩电动机的磁场分布和喷管偏转情况。实验结果表明：在分析反馈弹簧和电枢的动态响应时,所提方法的分析结果与实验结果的最大偏差度分别为3.95%和6.86%。说明所提方法能够准确分析转矩电动机的动态性能,为进一步研究转矩电动机提供了参考。     

感应异步电机直接转矩控制的Matlab仿真研究

介绍了直接转矩控制系统和控制原理,并对系统建立状态空间数学模型。采用了磁链和转矩的优化设计思想。借助于Matlab给出了DTC的仿真波形。仿真和实验表明：DTC控制具有更好的稳定性、较强的鲁棒性和抑制扰动的能力。     

数控变量泵调节力矩的特性分析

数控变量泵是实现高效传动的技术关键。本文通过对文献[1]中的数控变量泵实测和理论分析得出了调节力矩特性曲线、函数关系及其影响因素。指出了步进电机的选择原则、启动和运行频率区段的划分。     

直驱力矩电机变负载控制方法研究

直驱力矩电机在运动过程中受到齿槽转矩、力矩脉动等固有特性的影响会产生位置误差,在受到变负载影响时,精度会进一步下降。为减小位置误差,采用分数阶滑模控制方法,建立分数阶滑模-直驱力矩电机和PID-直驱力矩电机模型;采集凸轮加工中的力矩,作为变负载数据输入模型进行仿真。结果表明：相比于PID控制方法,分数阶滑模控制方法位置精度提高约25%,快速性提高约35.48%;分数阶滑模控制方法可以提高直驱力矩电机的控制精度。     

新型牵引-制动型液力变矩器液压系统动态性能仿真研究

基于对某新型牵引-制动型液力变矩减速器的结构和特性分析,建立了其电控液压系统的AMESim仿真模型.通过仿真,研究了其在闭锁过程和制动过程压力动态变化性能.仿真研究表明,特殊设计的液压系统实现了良好的缓冲闭锁过程.     

弹塑性变形对张力辊电机扭矩的影响

根据弹塑性变形耗散能量的理论基础,对张力辊进行了受力分析,得出张力辊在电动和发电两种状态下电机扭矩的计算公式,并给出弹塑性力的计算公式,为今后张力辊电机扭矩计算提供更加精确的理论计算依据。