抽油机真实运动和载荷模拟的电液伺服加载装置

本文介绍了一种新型的用于抽油机性能检测的电液伺服被动加载装置,它可以将真实的运动和载荷加载在抽油机的悬点上.文中对由电液伺服系统组成的抽油机被动加载装置进行了详细的建模研究,通过对系统的仿真研究,模拟了系统中的多余力.为此,提出了用计算机控制完成的消除强干扰的控制算法并给出对被加载体运动状态进行无偏估计的卡尔曼滤波算法以提高控制精度.最后,对抽油机电液被动加载系统进行了试验研究,经过试验验证,文中给出的加载系统能有效的消除加载系统中的多余力,很好的模拟各种工况的示功图,整套系统控制精度高,工作性能稳定.     

双井液压抽油机动力单元机械特性建模与分析

液压抽油机以其较好的节能特性受到国内外采油工程技术人员的高度关注。随着液控技术的不断发展,各种形式的液压抽油机不断被推陈出新。针对近年来开发的基于二次调节技术并兼有重力势能回收特性的双井液压抽油机的动力单元机械特性展开建模和分析。采用梯形速度目标曲线分析文献中液压抽油机动力单元的机械特性,分析表明电机输出转矩突变点与活塞杆运行速度拐点同步,当其运行速度到达最大时,电机瞬时输出转矩到达峰值。模型为该型液压抽油机电机选型以及其他功率回收型液压抽油机机械特性分析提供参考。     

摩擦非线性对大型风力机变桨距电液伺服动态加载系统的影响

建立了大型风力机电液变桨距加载系统的半物理仿真模型,将其等效为一个单摆负载,介绍了单摆负载电液伺服动态加载系统的基本结构和工作原理,分析了单摆负载的运动规律,建立了整个系统的数学模型。考虑到单摆负载支撑处的非线性因素,详细分析了单摆负载中的摩擦非线性对加载系统的影响。     

基于电液伺服控制技术的采油负载模拟装置研究

针对抽油机性能测试试验中对载荷真实性的要求，该文设计了一套采油负载模拟系统，其以油田实测示功图信息为依据，通过电液伺服控制技术使加载液压缸输出的拉力复现抽油机在抽油过程中的载荷谱，进而可进行抽油机加载试验；建立了数学模型，为该负载模拟系统的动态品质分析提供了依据；该负载模拟系统载荷信息来源于油田现场，故模拟出的载荷真实可靠。     

双阀并联控制在船舶舵机电液负载模拟器多余力抑制中的研究

由于船舶舵机电液负载模拟器所模拟的水动力载荷很大,要求加载系统不仅要有很大的出力而且具有很大的负载流量。为满足系统大流量的要求而又能有效抑制被动加载时的多余力,提出了由高响应大流量三级电液流量伺服阀和p-qv伺服阀组成的双阀并联控制方案。通过对船舶舵机电液负载模拟器的建模,p-qv伺服阀模型的分析简化,设计了双阀并联控制实时控制系统。对比双阀并联控制和单流量伺服阀控制的试验曲线,可以看出被动加载时双阀并联控制比单流量伺服阀控制可以更有效地抑制舵机系统启停和换向时的多余力,明显改善系统动态加载性能。     

风电互补液压抽油机的设计

将风能作为液压抽油系统的辅助动力源,提出了一种风液-电液互补的液压抽油机。当无风或微风时,自动供给电力进行抽油;当风力稍大时,风力自动投入减少电力消耗。并运用PLC与变频控制实现系统恒压自动供油,通过PLC控制电磁换向阀实现上、下冲程间的切换,应用特殊的液压传动系统,使蓄能器能够回收下冲程时抽油杆释放出来的重力势能,在上冲程时重新利用,具有运行平稳、节能、自动化程度高的特点。     

开关式电液伺服系统

电液伺服阀具有控制精度高、动态响应好的优点,在液压伺服系统中得到广泛的应用。近年来,随着电子计算机技术在液压控制系统中的应用,为了克服伺服阀的一系列缺点及机电液一体化的需要,国内外开展了用开关阀代替伺服阀用于自动控制系统的研究。本文介绍了这一研究的概况。     

轴承测试系统液压加载系统的仿真及校正

介绍了轴承测试系统液压加载系统的工作原理,对液压伺服加载系统进行数学建模并利用MATLAB软件分别对其稳定性和动态性能进行仿真分析,采用PID控制策略对其进行校正,结果表明:校正后的加载系统获得更好的稳定性,响应速度明显提高,从而确保该液压伺服加载系统能够满足技术要求。     

电液伺服加载系统多余力分析

液压缸位置控制广泛应用于各类液压控制系统中,常采用电液伺服加载系统模拟其运动过程中的真实负载。该文首先建立电液比例位置控制和电液伺服加载系统的数学模型;然后对加载过程中产生的多余力进行分析,找出影响多余力的相关因素;最后采用"PID+速度前馈补偿"来改善加载系统的综合性能。     

液压支架大流量安全阀动态性能试验方法研究

动态性能是煤矿液压支架用大流量安全阀的重要性能指标。该文阐述了现有的几种大流量安全阀的试验方法的原理及其特点,如落锤冲击系统、大流量泵供液系统、爆破冲击加载系统、伺服液压冲击系统和快速加载系统。通过对比分析,指出蓄能器为动力源的快速加载系统成本低、体积小、耗能少,是一种值得研究推广的试验方法。     

基于干扰观测器的电液伺服系统反馈线性化滑模控制

为抑制电液伺服系统中各种非线性因素及不确定干扰,提出了基于输入输出反馈线性化的滑模控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高其位置控制跟踪精度。以电液振动台为试验对象,建立其非线性控制模型,利用李雅普诺夫稳定性理论保证了位置闭环系统的全局稳定性。利用MATLAB/Simulink对设计的控制器进行了仿真验证,结果验证了提出的控制器的可行性。为了模拟实际环境下存在不确定干扰,在位置电液系统基础上增加了电液加载系统,开展了试验研究。结果表明,该控制器能有效的提高干扰下电液伺服系统的位置跟踪性能。     

基于自抗扰控制器的电液力伺服加载系统

在航空关节轴承疲劳寿命及性能评价试验中,采用电液力伺服加载控制系统来模拟关节轴承在工作中所承受的真实运动和载荷。传统PID控制技术在工程实际中大量应用,但其具有对于复杂系统控制精度减低及对环境变化的适应能力不足的缺点,因此无法满足试验机在复杂条件下受力载荷的高性能受力要求。引入自抗扰控制器(ADRC),评估系统的状态信息和扰动信息,解决在极端条件、无扰动数学模型下对动态载荷谱加载的精确控制问题。通过仿真与实验证明:在外部条件相同的情况下,自抗扰控制器在电液力伺服加载系统中的控制效果优于PID控制,系统的响应速度、抗干扰能力以及鲁棒性显著提高。     

大型液压阻尼器试验台架设计及分析

针对大型液压阻尼器试验系统设计了一种电液伺服加载试验台架。台架设计了卧式四导向柱结构及带液压夹紧装置的可移动支座,以满足台架输出加载力大及不同规格试验件安装空间可调的功能需求。运用有限元方法,采用ANSYS软件,校核了台架强度和刚度,并对影响夹紧力的因素及台架振动特性进行了仿真分析。仿真结果表明,台架强度和刚度均满足要求,台架固有频率远高于其加载工作频率,不会发生共振;夹紧力大小与夹紧缸和导向柱之间距离成正比,与导向柱和支座配合间隙以及支座厚度成反比。该研究实现了试验台架总体结构设计及夹紧装置的优化,对于大型电液伺服加载试验台架的实现具有指导意义。     

射流偏转板伺服阀的设计与实现

根据伺服阀的使用特点,提出了一种燃油介质的射流偏转板伺服阀。简述了其结构及工作原理,并对伺服阀的输出性能进行了测试,结果表明研制的射流偏转板式伺服阀具有良好的静态特性。     

运载火箭电液复合伺服控制系统性能分析

通过分析运载火箭应用背景提出了电液复合伺服控制系统方案,分别介绍了其工作原理,建立了相应仿真模型。在动态性能和节能效率方面与传统电液伺服系统和电静液伺服系统进行了对比,仿真结果显示电液复合伺服控制系统虽然动态性能不及传统电液伺服系统,但相对于电静液伺服系统却有较大改善,完全能够满足运载火箭的动态指标要求,节能效率相对于传统电液伺服系统有了显著提升。     

抽油机电液伺服加载系统控制策略研究

文中设计一种模糊-PID切换控制系耋赶来解决抽油机伺且强加载系统暴点位置干扰下加载力精确模拟问题。在加载力输出偏差较大时,系统采用模糊控制,以快速抑制超调;在加载力输出偏差较小时,系统采用PID控制,以保证稳态输出。并采用模糊方式避免两种控制切换时的扰动。实验证明该控制系统提高了抽油机加载系统整体的控制精度。     

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MATLAB的电液力伺服系统设计与优化

采用经典控制理论设计电液力伺服系统,并将二次型最优控制理论引入其中。通过计算机仿真分析,比较优化前后系统的动态性能,从而找出其中较为合理的设计方法。通过分析得出,采用最优二次型理论设计电液力伺服系统可减少设计程序,避免经典控制理论中系统设计的试凑和图解法的麻烦,为系统设计提供了方便。利用MATLAB／SIMULINK软件工具箱中提供的系统分析和设计的交互式工具,可以大大简化分析和设计的过程。     

基于MATLAB的高压腔电液压力伺服控制系统设计及仿真

电液压力伺服控制装置设计的重点和难点是建立电液压力伺服控制系统的数学模型和传递函数及开环增益系数的确定。通过设计高压润滑拉拔机的高压腔压力伺服控制系统,对数学模型和传递函数的建立做了详细介绍,并在MATLAB环境下对电液伺服控制系统进行仿真,确定出使系统稳定的开环增益。同时应用频率响应法对电液伺服控制系统的性能进行分析,从而得到满足要求且可靠的电液伺服系统参数,设计出符合要求的稳定电液压力伺服控制装置。     

射流管三级电液伺服阀建模与动态特性仿真研究

叙述了射流管式三级电液伺服阀的结构及其工作原理,针对其结构建立了数学模型,并加入PD校正环节,导入MATLAB软件进行仿真,获得其阶跃响应曲线和开环伯德图。通过时域和频域分析表明,加入PD校正环节,使得系统局部相位超前,增加了系统的幅值裕度和相位裕度,因此其可大幅缩短三级阀的调整时间并增强其稳定性,同时反馈杆刚度和功率级滑阀阀芯面积对三级阀的动态响应有很大影响。通过有限元分析了圆形截面和矩形截面的反馈杆刚度,结果表明,在等面积时,由于矩形截面惯性矩大于圆形截面惯性矩,在相同的力作用下,矩形截面的反馈杆的位移较小,因此其反馈杆刚度较大,可提高先导级阀的动态反馈性能,从而更有利于三级阀的动态响应。