伺服缸新型支撑结构控制系统的联合仿真研究

在特定工况中,大型重载伺服缸常卧式铰接安装,输出曲线力。为了提高伺服缸频响特性、稳定工作并延长其使用寿命,在伺服缸端底铰接了一个支反力小液压缸支撑结构及配备控制系统。在伺服缸做功时,外接控制系统需要保证压力与位置同时达到系统要求,得到精确控制。针对所需工况,设计一种压力-位置双闭环独立PID伺服控制系统。通过对压力-位置双闭环控制系统进行分析,推导出该系统的数学模型,并用李雅普诺夫第二法分析其稳定性,验证该系统的合理性与有效性。在此基础上,运用AMESim/MATLAB进行联合仿真,证明该控制系统的可行性及可靠性,从而实现压力与位置的同步精确控制。     

对称式液压缸电液伺服系统在六自由度平台上的应用分析

结合对称式和单出杆液压缸的优点设计对称式单出杆液压缸,采用对称阀控制对称缸,简化了液压伺服控制系统,消除了非对称缸活塞杆换向时产生的压力突变,避免了气蚀对液压缸的影响.利用MATLAB/sIMuuNK对控制系统进行仿真和动压校正,证明了系统满足设计要求.     

基于PLC的板簧耐久试验台的PID计算机控制系统

基于PLC设计出一套汽车板簧耐久试验台的PID计算机控制系统,实现了板簧疲劳试验、刚度实验和最大变形实验。用PLC实现比例伺服缸活塞杆伸出位置控制,用计算机实现人机交互功能。通过实践,该控制系统满足要求。     

基于改进遗传算法优化的双步进电机伺服阀控制研究

针对当前电液伺服阀控制系统响应速度慢、输出误差较大的问题,采用改进遗传算法优化控制系统,并对控制效果进行仿真验证。设计了新型电液伺服阀结构,建立了电液伺服系统动力学模型,推导了液压缸流量运动方程式。采用改进遗传算法优化RBF神经网络结构,通过MATLAB软件对双步进电机伺服阀改进的控制系统进行仿真验证,并且与传统PID控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用传统PID控制和改进RBF神经网络控制方法都能较好地提高活塞杆运动位移输出精度;在有干扰环境中,采用传统PID控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较大,而采用改进RBF神经网络控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较小。采用改进RBF神经网络控制方法,能够抑制外界的干扰,从而提高双步电机伺服阀控制系统的响应速度和输出精度。     

材料试验机电液数字伺服同步举升系统研究

材料试验机电液数字伺服同步举升系统由单出杆液压缸、2D数字伺服阀、位移传感器及数字控制器等组成,数字控制器不仅实现2D数字伺服阀的实时控制,同时也接收位移传感器反馈信号,实现阀控缸的电液数字伺服控制。建立2D阀控单出杆缸系统的数学模型,对2D阀控单出杆缸的稳定性分析和响应特性进行仿真分析。设计并制作了一体化2D数字阀和单出杆缸位置闭环控制控制器,实现了电液数字伺服控制及双缸同步控制。实验结果表明,由于反馈信号的接口电路采用了标准化设计,因此该控制器可以适用于其他物理量控制,如压力控制等。     

冷轧热镀锌线CPC系统动态响应分析

对CPC电液伺服控制系统进行设计选型,分别建立伺服放大器、伺服阀、阀控非对称缸以及电液伺服控制系统的数学模型,并进行仿真分析。仿真结果证明所设计的控制系统数学模型是正确可行的。文中研究工作对实现该控制系统的国产化、降低钢铁企业在实际生产中的备件和维护成本,具有重要意义。     

伺服液压缸非对称静压支承结构对比仿真分析

静压支承能够实现金属间无需直接接触,以达到纯液体摩擦,大大减小两者之间的摩擦力。伺服液压缸导向套可采用静压支承来减小摩擦,提高液压缸使用寿命。但在特殊工况下,液压缸往往还受到径向偏载力,针对新型非对称静压支承结构进行了油膜性能研究。利用Fluent软件分别对传统四垫静压支承和新型非对称静压支承结构进行流场仿真,对比在不同进口压力、不同活塞杆速度、不同偏心量下的压力云图分布及其摩擦力变化。通过分析压力云图,比较两种不同静压支承结构的承载性能。仿真结果表明:新型非对称静压支承结构的摩擦力小,当活塞杆受到径向偏载时能够自适应达到平衡。     

协同式三自由度运动系统设计研究

设计研究了电液伺服控制的飞行仿真器三缸协同式运动系统。该系统是由数字计算机控制的多输入出控制系统，可按飞行条件和操纵量实时解算，并输出驱动信号控制协同式三自由度运动平台和仿真座舱，实现飞行运动仿真。     

动压缸电液伺服压力系统自适应反步双滑模控制

给出了轨道路基测试装置液压原理图、动压缸电液伺服压力系统数学模型和AMESim模型。将动压缸电液伺服压力系统拆分为动压缸位移子系统和动压缸输出压力子系统两部分,在此基础上,设计了一种自适应反步滑模控制方法:采用双滑模结构,分别构造动压缸位移子系统滑模自适应控制和动压缸输出压力子系统反步滑模自适应控制,给出了不确定参数的自适应律,并对该方法的稳定性进行了证明。最后将该方法作用于动压缸电液伺服压力系统AMESim模型上,仿真结果表明:该方法不仅可以有效地估计系统中参数,实现对目标期望变量精确地跟踪,具有比积分滑模自适应控制(ISAC)更好的控制性能和跟踪性能;而且可以有效地减小参数不确定性对跟踪性能的影响,具有较好的鲁棒性能。     

重载高频伺服液压缸系统设计

基于工况计算,确定了液压伺服缸主要参数,在结构设计上采用导向带承压串联密封结构,以满足活塞支承需要,能够实现高压密封并具有低摩擦特性。活塞杆端部连接采用小升角螺旋预涨紧结构以解决动态载荷作用下螺纹间隙问题。基于伺服缸流量需求设计了先导控制的并联伺服阀液压系统。测试结果表明,设计的伺服缸系统能够满足大规格阻尼器的振动试验需求。     

连杆胀断伺服控制液压系统设计与研究

设计了连杆胀断伺服控制液压系统,基于AMESim搭建了待胀断和胀断过程系统仿真模型,仿真获得了胀断液压缸到达预设待胀断位置的活塞位移曲线,分析了比例系数对胀断液压缸活塞位移的影响,确定了较优的比例系数值为5000。针对不同胀断力要求,进行了系统胀断特性仿真,研究了胀断力对胀断位移、胀断速度、胀断缸上下腔压力和流量的影响规律。结果表明:所设计的连杆胀断伺服控制液压系统可适应不同胀断力的胀断工况,为进一步优化连杆胀断液压系统提供参考。     

基于简化模型的阀控液压缸活塞运动速度控制方法的研究

对阀控液压缸活塞运动速度的有效控制,有利于提高液压伺服系统的工作精度.设计一种与非线性摩擦力相关的简化模型,用以对液压缸活塞运动速度进行控制.分析比例方向阀控制的液压缸的结构,建立比例方向阀的闭环传输函数.通过液压缸两个腔室的压差,计算比例方向阀中液压介质的体积流量方程,并在此基础上求取液压缸压力值的连续方程,进而得到...     

缸套内表面网纹对活塞环润滑性能影响研究

以流体润滑为基础,结合Reynolds方程和微凸体模型在考虑润滑油变黏度等因素条件下,建立活塞环-气缸套三维瞬态流体动压润滑模型。采用有限差分法结合MATLAB语言环境编制瞬态流体动压润滑程序并进行仿真计算,研究缸套内表面网纹对活塞环-缸套润滑摩擦性能的影响。结果表明：采用较大综合粗糙度或者交叉型网纹的缸套时,最小油膜厚度值增大、流体摩擦力和摩擦热流量减小,这对于提高润滑性能、减小活塞环与缸套间的摩擦损失有着重要的作用     

调压阀液压系统状态监测与故障诊断技术研究

研究空气调压阀液压系统状态监测与故障诊断技术,选取液压油油温、液压缸压力、活塞杆位移、伺服阀控制电流、油液污染度等参数作为状态监测参数,基于NI cRIO分布式实时控制系统对监测参数进行实时采集、显示、记录和报警,实现了对整个系统运行状态的实时监测。通过提取和分析液压缸压力、位移信号和伺服阀控制电流信号的综合特征,初步实现了对液压系统关键参数的状态监测和故障的快速诊断与定位。测试结果验证了状态监测和故障诊断技术的有效性和正确性。     

基于FLUENT的静压支撑缸压力特性分析

针对现有的为液压伺服系统中作动缸内活塞杆提供支撑力的静压支撑缸,考虑来自作动缸泄漏油的问题,利用三维建模软件SOLIDWORKS进行整体系统的模型构建,并运用ANSYS-FLUENT软件进行流场分析,得到系统的压力分布情况,求出了静压支撑产生的支撑力大小。     

气动位置伺服系统的高精度控制研究

提出采用电-气压力比例阀构成气动位置伺服系统,运用全局线性化的观点线性化描述系统动态特性的数学方程,补偿了气缸活塞行程变化对系统控制性能的不良影响,并采用离散线性二次最优控制原理设计了系统的控制补偿器,实现了气动位置伺服系统的高精度控制。     

一种双向三级等推力液压油缸的设计

针对传统多级液压油缸工作压力小,各级推力小且不等,活塞杆单向伸出距离长、挠度大,工作时稳定性和可靠性差、使用寿命短等缺陷,对其整体结构进行重新设计。采用不同的缸径和活塞杆直径,通过内部配油座合理排列组合,实现了三级等推力且推力较大;采用活塞杆双向伸出结构,使活塞杆单向伸出长度短,伸出挠度小,防止部件被啃伤。通过以上的改进,液压油缸的稳定性及使用寿命大大提高。设计的产品已获发明专利(ZL201310691041.5)。     

高线轧机辊箱油膜轴承润滑特性分析

高线轧机油膜轴承工况条件极为恶劣,为了保证轧机油膜轴承在多种工况下的安全性,采用有限元方法耦合求解润滑方程和温黏方程,分析了不同工况下轧机油膜轴承的关键静动特性润滑性能参数,并对多种工况条件下轴承的润滑特性进行了校核。在高速重载工况下,轴承的温升偏高,可以通过增加冷却润滑油的流量或采用具有高热导率的轴承材料来加强散热;在低速重载工况下,轴承的比压较高,油膜厚度较小,可以通过增大轴承宽度来提高轴承的安全性。同时,应当减小轧机在恶劣工况条件下的连续运行时间,降低对轴承的损伤,延长其使用寿命。     

一种绞吸式挖泥船定位桩缓冲起升液压油缸的设计

针对绞吸式挖泥船定位桩缓冲起升液压油缸起动压力大,油缸回落时冲击力大,工作时稳定性和可靠性差、使用寿命短等问题,对其整体结构进行重新设计。在缸体底部采用双进单出油路,用单向阀控制,实现了起动压力小;在活塞杆底部采用缓冲弹簧和节流孔相结合的缓冲装置,实现活塞杆回落时速度递减,冲击力小。使用结果表明:改进后的缓冲起升液压油缸的稳定性及使用寿命大幅度提高。