基于MATLAB的力反馈两级电液伺服阀建模与仿真

以10 L/min力反馈两级电液伺服阀为研究对象,在MATLAB/Simulink下建立伺服阀的仿真模型,通过仿真得到伺服阀的阶跃响应曲线、伯德图和动态性能指标,为力反馈两级电液伺服阀的参数优化、性能提升和工程应用提供了参考。     

P-Q伺服阀及力控制系统的键图建模

本文介绍了P-Q伺服阀的结构和工作原理,在着重分析了伺服阀各部分的流量方程和力(矩)平衡方程基础上,运用键图对伺服阀进行建模。采用P-Q伺服阀控制的电液力控制系统具有很多优点,建立其系统键图模型,并通过仿真分析和试验对比,验证了P-Q伺服阀及电液力控制系统的键图模型是正确的。     

液压绞车电液比例伺服控制系统仿真研究

分析了电液比例伺服阀的特点及电液比例伺服阀控变量泵容积调速系统的工作原理。利用AMESim软件,建立了液压绞车电液比例伺服控制调速系统的仿真模型。利用该模型对系统的性能进行了仿真研究,表明该调速系统具有很好的速度跟踪特性,较高的速度控制精度以及较好的系统工作稳定性。     

双阀控制电液被动施力系统的研究

以无扰动型电液施力伺服系统为目标模型，提出通过双电液伺服阀并联控制，以流量伺服阀作为完全流量补偿环节，使压力伺服阀工作在近似理想加载状态，实现使强位置扰动型电液施力伺服系统转变为完全无扰动型施力伺服系统。建立双阀控制模型、研究实现完全流量补偿的关键问题。理论分析和仿真证明该方案可行。     

电液伺服阀力矩马达故障模型及其仿真

本文引入了故障仿真的方法,通过建立故障模型,对电液伺服阀中的力矩马达故障进行了仿真分析,给出了几种故障特征及其区别方法,分析结果为电磁力矩马达及至电液伺服阀故障诊断,提供了特性依据。     

伺服阀非线性特性建模的电液振动台动态特性

伺服阀作为液压伺服系统的核心,其非线性特性直接影响着系统的动态性能.通过对伺服阀非线性特性的分析,利用MATLAB的SIMULINK工具箱建立了相应的仿真模型,并结合工程实践需要,建立了基于伺服阀非线性特性的电液振动台动态分析模型,实现了系统的动态仿真,获得了与实验结果相当吻合的仿真结果.     

引入反馈杆动刚度的电液伺服阀动力稳定性研究

电液伺服阀是电液伺服系统的核心控制元件,其性能的优劣直接影响电液伺服系统的应用;该文通过建立电液伺服阀各环节的数学模型,获得电液伺服阀系统传递函数关系,引入基于反馈杆的动刚度表达式,应用模态截断理论,分析了不同模态叠加过程对整个闭环系统稳定性的影响.这些研究工作将对电液伺服阀结构优化设计有一定的指导意义.在理论仿真的基础上,比对某型号电液伺服阀的试验测量结果,表明电液伺服阀存在高频失稳现象,这与理论分析结果呈现一致的规律,为解决电液伺服阀的高频失稳问题提供了技术方案,提供工程设计应用参考.     

基于遗传算法的电液伺服加载系统控制器优化

电液伺服加载系统是以阀控液压缸作为执行机构的力伺服系统,其控制器参数的选取直接影响电液伺服加载系统的性能。建立了电液伺服加载系统AMESim仿真模型,对系统阶跃响应进行研究,分析了控制器参数对系统动态特性的影响。构造了优化电液伺服加载系统控制器参数的目标函数,运用遗传算法对系统控制器参数进行优化设计。仿真结果表明:利用经遗传算法优化后的控制器参数,大大提高了电液伺服加载系统的响应速度和控制精度。     

两级滑阀式电液伺服阀建模与特性研究

为了研究两级滑阀式电液伺服阀的静态、动态特性,建立了两级滑阀式伺服阀的数学模型,仿真分析了前置级和功率级结构参数对伺服阀性能的影响。结果表明：某型两级滑阀式电液伺服阀具有良好的静动态特性,其输出流量大、线性度好、动态响应快;通过所建立的数学模型,可优化两级滑阀式电液伺服阀前置级和功率级的结构参数,为提升动态响应性能提供理论参考。     

双喷嘴挡板伺服阀非线性建模及其线性化

为从理论上研究喷嘴挡板伺服阀控电液伺服系统的动静态性能,需要建立较精确的电液伺服阀数学模型。考虑伺服阀喷嘴挡板处阀口流动等非线性因素影响,分析电液伺服阀的电信号输入到阀芯位移的输出特性,建立双喷嘴挡板两级伺服阀的非线性数学模型以描绘实际系统;根据实际模型特点,采用输入/输出线性化方法中的非线性状态反馈变换获得局部线性化模型,并通过分析系统零动态稳定性,从理论上证明了线性化模型的有效性。以常规泰勒展开线性化为对象,对提出的输入/输出线性化模型的精确性进行相应的仿真和实际试验对比。结果表明,该方法所建模型更接近实际系统,具有较强的鲁棒性,可用于精确分析实现阀控液压伺服系统的动静态性能。     

5_DOF取皿机械臂设计与虚拟样机仿真

根据微生物培养过程中需对培养皿抓取和分拣的工作要求,设计了一款5自由度小型机械臂,通过UG软件建立其三维模型。利用D-H法建立其连杆坐标系并作运动学分析。采用MATLAB建立机械臂数学模型并对其工作空间进行分析与验证。将该三维模型导入到ADAMS软件中进行运动学/动力学仿真分析,得出机械臂各关节角速度、力矩等参数曲线,仿真结果可为该机械臂的物理样机制造与取放皿操作实验提供参考。     

深海采矿升沉补偿系统非线性仿真模型的建立和试验

利用Simulink软件和功率键合图建立了深海采矿主动型升沉补偿系统的仿真模型，该系统保留了非线性因素、无需编程、具有图形化的用户界面、物理意义强、仿真参数的修改和仿真结果的观察处理方便等优点。升沉补偿模拟系统的仿真结果和试验结果具有较高的一致性，表明该系统的非线性仿真模型是准确的。它为升沉补偿系统动静态特性的全面研究提供了一种新手段。     

电容式油藏物理模拟饱和度测量传感器

设计了一种用于测量油藏物理模拟平均饱和度的电容式传感器,建立了传感器的数学模型,对电容式传感器测量饱和度的原理进行了详细分析,讨论了传感器的检测电路原理,完成了传感器的检测电路设计,在虚拟电子工作平台上,对该检测电路做了仿真实验分析,仿真数据表明该传感器具有较好的非线性。在油藏物理模拟实验的平面模型上进行了实验测试,验证了用该测量方法测量油藏物理模拟饱和度是可行的,传感器的电路设计是可靠的。     

非接触式五坐标测量机系统几何参数的辨识方法

针对所研发的非接触式五坐标测量机,介绍了其系统组成及工作原理。采用多体运动学理论与齐次坐标变换的方法建立了系统的测量数学模型。对于数学模型中的未知几何参数,提出了基于测量实物基准的参数辨识方法,实现了对三个未知几何参数的辨识。实验结果表明该方法是有效、可行的,三个几何参数辨识的重复误差都在2μm以内。     

不同参数对质子交换膜燃料电池输出特性的影响

针对质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)的性能主要受到物理参数影响的问题,通过FLUENT软件建立燃料电池动力学模型,以对物理参数进行研究,得到了直行多流道单体质子交换膜燃料电池的极化曲线并对输出性能进行对比。结果表明:升高工作温度、升高运行压力以及降低质子交换膜厚度均有助于提高燃料电池输出电压,改善燃料电池的性能。研究结论将为PEMFC的设计和实际应用操作提供参考。     

磁悬浮球系统控制器的分析设计

从磁悬浮球的物理模型出发,建立了磁悬浮球系统的线性化数学模型,在模型分析的基础上,对控制策略进行了分析与研究.重点介绍了通过积分分离和微分先行两种方法对PID控制器进行优化设计的方案.仿真研究表明,所设计的控制器较好地满足了系统的要求.     

在液体中运动的微机器人振动模型研究

采用智能材料驱动的、在液体中运动的微机器人的振动模型是建立和研究其动力学模型的重要基础.在已建立的静力学模型基础上,建立了微机器人的无阻尼振动模型和有阻尼振动模型,并进行了相关的仿真和实验研究.结果表明:所建立的振动模型与物理模型相符;在无阻尼时,微机器人的动作能够随着输入驱动信号频率的增加而加快;在有阻尼时,当输入驱动信号频率在一定范围内,微机器人能够克服阻尼而动作,并能随着驱动信号频率的增加而加快;此外,微小位移放大机构与微机器人机身相连接的二个柔性铰链的转角刚度、液体环境等参数对微机器人的有阻尼振动性能都会产生相应的影响.     

磁场积分法在稀土永磁齿轮传动机构场分析中的应用

用积分方程法建立了稀土永磁齿轮传动机构的物理模型和数学模型,导出了用于计算其磁场分布及分布状态的离散计算公式,并在此基础上开发了计算软件。     

转向器综合试验台加载系统多余力抑制研究

阐述了汽车转向器综合试验台系统多余力产生的原因。构建了试验台的物理模型,依据试验台负载加载系统的液压控制原理,建立了以伺服放大器、电液伺服阀、伺服缸、力传感器等的系统数学模型;采用结果不变性原理设置前馈补偿器的方法消除负载加载系统中所产生的多余力,將补偿前后的数学模型在Matlab中进行时域和频域的仿真和对比分析,加入前馈补偿后系统满足性能指标;实际采样力曲线实验结果对比说明多余力有效地得到抑制。     

基于虚拟样机技术的并联机器人设计研究

并联机器人的结构复杂、制造成本高、生产周期长,因而其物理样机的优化以经验为主.提出基于ADAMS的虚拟样机优化方法,并以3RPS机器人为例,运用虚拟样机模型分析了该机器人结构参数变化对该机器人动平台转动角度的影响,并得到了动平台转动角度最大时的最优结构参数.