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。     

附加惯量对马达转速的影响

在泵控马达调速系统中,泵和马达在工作时不断的吸油和排油以及油液有可压缩性等原因,使得系统流量产生脉动、压力不稳定,所以马达输出轴转速产生较大的波动,从而影响回转工件的加工质量。通过在马达轴安装惯量盘,预在系统工作时使惯量盘吸收流量脉动,系统流量波动减小、压力稳定性提高,马达轴转速波动降低。经过实验验证了该方法的可行性,说明在马达输出轴上加装惯量盘能够减小系统流量的脉动,使马达轴转速更加稳定。研究结论为在实际工况中解决流量脉动对马达转速的影响提供可靠方法。     

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。     

机电液系统转速波动分量Vold-Kalman时变滤波提取方法

机电液系统的转速波动信号蕴含着丰富的系统运行状态信息,从该转速波动信号中通常可以观测到多个波动源的耦合现象。针对磁电式转速传感器输出的方波信号中转速波动分量的特征提取问题,提出了基于Vold-Kalman时变滤波的转速波动分量提取方法。首先利用采样点计数测速算法获得变转速泵控液压马达系统的瞬时转速信号;其次,结合短时傅立叶变换和二值细化处理得到的瞬时频率估计曲线作为中心频率,构造了基于转速波动信号特征模型的结构方程和数据方程;最后通过最小二乘滤波和PCG法求解,实现了转速波动分量时域波形的提取。实验结果表明:该方法能有效地提取变转速泵控马达系统中由柱塞马达输出轴转频及减速箱输出轴转频引起的转速波动,为机电液系统的状态监测和运行可靠性分析提供了新方法。     

液压系统自适应模糊PID联合仿真研究

根据液压机械无级变速器传动原理,结合HMCVT试验台架、泵控马达测控系统及HMCVT测控系统,对双向变量泵工作效率进行分析,通过Design Expert10建立多元回归模型,并用响应曲面法分析各因素对双向变量泵的效率的影响。为提高变量泵控定量马达系统的工作效率,通过MATLAB/Simulink和多体动力学软件ITI SimulationX建立模糊控制模型与动力学模型,并进行联合仿真,采用自适应模糊PID控制和普通PID控制2种控制方法对定量马达输出转速和双向变量泵排量比进行比较。结果研究表明：定量马达稳定输出转速时间减少了0.86 s,超调量下降11.4%,排量比稳定输出时间减少0.57 s,超调量下降15.5%。为进一步研究HMCVT效率特性及动态特性提供依据     

HMCVT液压系统自适应模糊PID联合仿真研究

根据液压机械无级变速器传动原理,结合HMCVT试验台架、泵控马达测控系统及HMCVT测控系统,对双向变量泵工作效率进行分析,通过Design Expert10建立多元回归模型,并用响应曲面法分析各因素对双向变量泵的效率的影响。为提高变量泵控定量马达系统的工作效率,通过MATLAB/Simulink和多体动力学软件ITI SimulationX建立模糊控制模型与动力学模型,并进行联合仿真,采用自适应模糊PID控制和普通PID控制2种控制方法对定量马达输出转速和双向变量泵排量比进行比较。结果研究表明:定量马达稳定输出转速时间减少了0.86 s,超调量下降11.4%,排量比稳定输出时间减少0.57 s,超调量下降15.5%。为进一步研究HMCVT效率特性及动态特性提供依据。     

恒负载时转速降落开环补偿方法与实验研究

分析变转速泵控马达调速系统转速降落的主要原因,指出系统泄漏和电机机械特性均能引起转速降落,推导出转速降落补偿系数表达式,建立了恒负载时变转速泵控马达调速系统转速降落补偿方法。实验结果表明:在恒负载时,采用所提出的补偿方法能够很好地实现转速降落补偿。     

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。     

基于嵌入式MCU的变转速液压测控系统设计

以变转速泵控马达调速系统为研究对象,设计一种基于USB通信接口的嵌入式MCU的变转速测控系统,分析测控系统的下位机硬件组成和软件结构,对嵌入式系统在液压方面的应用有一定的借鉴意义。     

液压马达最低稳定转速分析及实验研究(上)

本文阐述了液压马达最低稳定转速的含义、评判标准及其影响决定因素。提出了基于静态调速方程的解析分析方法，并推导了阀控马达液压系统最低稳定转速的失速方程。研究设计了静负载扭矩的液压加载装置。     

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。     

基于模糊PI的CVT用电动油泵控制研究

为了改善无级变速器(CVT)液压油泵存在较大溢流损失的问题,采用永磁同步电机驱动的电动油泵作为CVT的供油源,提出一种基于模糊PI的控制算法。该算法在矢量控制结构的基础上,利用模糊控制对PI控制器进行参数修正,以解决传统PI控制不能满足复杂控制系统的需求。为了验证该算法的有效性,在MATLAB/Simulink中完成两种算法下电机控制系统模型的搭建,并对控制结果进行比较分析。并完成CVT极限工作环境即车辆紧急制动工况下电动油泵基于该算法的仿真。结果表明：所提出的控制策略能够有效提高系统响应速度和抗干扰能力,并且基于该算法的电动油泵能满足CVT正常工作需求。     

一种双泵组合变频液压调速系统

为提高变频调速液压系统的调节范围和响应速度,提出一种变频液压泵和定速液压泵组合的液压调速方案.建立系统数学模型,结合液压泵许用转速范围,给出两个液压泵的流量分配关系.以泵控马达液压系统为例,建立基于转速PID控制的系统仿真模型,对其调速性能进行验证.结果表明:采用所提的调速方案可实现转速连续平稳调节,液压泵的流量分配符...     

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。     

开关磁阻调速式车床主轴及其数控方法

介绍了开关磁阻调速式车床主轴的结构、机理及其数控方法.在分析目前车床主轴驱动情况的基础上,提出了用开关磁阻调速驱动车床主轴的机理,并进行了驱动系统结构设计和控制系统设计,同时设计了其数控方法.利用开关磁阻数字无级调速代替齿轮调速,用电机的制动反转功能代替离合器、制动器和机械换向机构.应用结果证明,开关磁阻调速式车床主轴具有无级调速范围宽、稳速精度高、加速减速时间短等优点,是一种简单易行、节能高效的车床主轴驱动方法,在机床领域有广阔的应用前景.     

液压阀控马达速度系统模糊神经元控制与仿真

将模糊控制技术与神经元网络技术结合并引入液压阀控马达系统中,提出了一种基于模糊神经元网络控制策略的阀控马达速度控制方案。仿真结果证明:该控制策略提高了阀控马达控制系统的自适应能力,改善了控制系统的性能。     

一种液压综合试验台调速系统的设计与实现

针对液压泵源综合试验系统中的调速子系统，提出了一种设计和配置的方案。此调速系统的控制器采用先进的变频调速器来实现。为保证闭环控制系统的鲁棒性，设计了基于交流电机的矢量变换模型的多变量解耦控制器。本文设计的调速控制系统成功地解决了针对不同测试泵在不同负载下运行的鲁棒调速控制问题。     

车辆制动系统回油泵电机的调速控制策略研究

通过分析ABS液压调节系统的结构,研究了回油泵电机在ABS液压调节系统工作时所起的作用。搭建了ABS液压调节器的模型,设计了直流电机PI调节的闭环调速系统;在此基础上建立基于AMEsim与Simulink的ABS液压调节器的联合仿真模型,结合低压蓄能器排液需求,采用回油泵电机的分级调速控制策略进行仿真。仿真结果表明:电机目标转速能依据低压蓄能器的排液需求来给定,电机的实际转速能够很快地响应目标转速的变化,表明调速系统性能良好,转速误差处于很小的范围内;电机电枢电流不超过系统最大限制电流。所提策略能达到ABS系统运行时减小电机能耗、噪声以及抖动的目的。     

变转速液压动力系统低速特性研究

以变频电机拖动柱塞泵的液压动力系统为研究对象,从变频电机机械特性与柱塞泵效率角度,采用AMESim仿真和实验验证方法,深入分析变转速液压动力系统低速特性差的机制。结果表明:变转速液压动力系统在低转速运行状态下受驱动电机最大输出转矩小、机械特性弱和柱塞泵效率低、流量不稳定的影响,其低速特性差,为改善变转速液压动力系统低速特性提供参考。