汽车防抱死制动系统液压控制单元的建模与仿真

为改善汽车防抱死制动系统（ABS）整体性能,从ABS液压控制单元（HCU）的主缸、轮缸、增压阀、减压阀、蓄能器、电机以及回油泵等元件的工作原理及结构出发,建立了各元件的数学模型;基于MATLAB/Simulink仿真软件,结合电磁场分析、流场分析和实验辨识多种手段,得到模型中的未知参量,建立了各元件准确的仿真模型,进而构建HCU参数化仿真模型。通过对试验和HCU系统仿真结果进行对比,验证了所搭建的HCU系统仿真模型的准确性,为进一步建立ABS虚拟样机奠定了基础。     

籽棉运模车液压系统的设计与研究

籽棉运模车是一种集籽棉自动装卸、运输于一体的农业田间储运设备,通过分析棉模田间转运工作要求,设计了籽棉运模车液压系统,对主要液压元件进行了选型;并运用AMESim仿真软件搭建了液压系统模型,设置了系统中主要元件的参数,仿真结果显示,履带轮行走马达和棉模提升马达线速度均为0.08 m/s,满足实际工况的同步动作要求,验证了模型的正确性,为新型运模车的开发和改进提供了一定的理论依据。     

某多功能旋耕机传动系统与液压系统设计

针对南方水田作业特点,对某履带式多功能旋耕机的关键部件(传动系统、液压系统)进行设计。采用静态液压传动与齿轮变速箱串联无功率分流模式,实现水田旋耕作业的机液复合式无级变速。以设定为最大动力性原则的匹配方法与控制策略,进行了发动机和静液压无级传动系统匹配设计。采用压力油路控制的循环液压系统,实现了开心式液压系统设计,进而确定了液压系统主要参数。传动系统和液压系统的合理设计,为此多功能旋耕机的作业性能和工作效率的提升提供了保障。     

立体车库过放液压缓冲系统研究

提出并设计了立体车库过放液压缓冲系统,选型计算了系统关键元件参数,基于AMESim搭建了过放液压缓冲系统仿真模型,得到了载车板速度位移和缓冲缸压缩腔压力流量动态性能曲线,分别研究了不同溢流阀弹簧预压缩量和刚度对缓冲缸压缩腔及载车板位移的影响。仿真结果表明：该系统能有效吸收载车板过放能量;在不发生撞缸的条件下,减小溢流阀弹簧刚度和预压缩量有助于降低缓冲缸压缩腔压力冲击和提高缓冲缸吸能量。     

基于模糊PID的变幅液压控制系统

针对高空带电机器人作业时出现臂架振动和抖动的问题,设计了基于模糊PID控制器的闭环液压控制系统。以液压缸活塞杆速度的误差和误差变化率为输入变量,经过模糊化、模糊推理、解模糊的方式来动态调节活塞杆的速度,使其达到稳定状态。以高空带电机器人的臂架变幅液压系统为研究对象,通过建立液压平衡回路数学模型得到系统的传递函数,在MATLAB/Simulink环境内搭建模糊PID和经典PID的控制方案仿真模型,并搭建试验平台进一步验证。结果表明:与经典PID控制相比较,模糊PID控制的响应滞后时间由0.55 s降到了0.2 s,缩短了63.6%,最大超调量由0.09 m降到了0.01 m,相对降低了88.9%,稳定时间由2.4 s缩短至0.4 s,相对降低了83.3%;另外实验结果为模糊PID控制下的系统响应滞后时间相对于经典PID缩短了0.2 s,超调量降低了0.032 m,稳定时间缩短了1.7 s,跟仿真结果相一致。实验数据表明,模糊PID控制器有效地解决了臂架振动和抖动问题,提高了臂架运动控制的稳定性。     

秸秆翻旋联合整地机液压系统设计与仿真

针对联合整地机难以控制旋松深度和耕作地面平整度问题,文中设计了动态可调的新型整地机调整装置及其液压系统。对结构进行了分析并采用ADAMS软件进行多体运动学仿真,求解出液压缸伸缩量为0.12 m、旋松深度调整范围为0～0.15 m;采用ADAMS和AMESim软件机械液压联合仿真得出旋松装置上升平均速度为0.04 m/s、下降平均速度为0.03 m/s,验证了液压系统的稳定性,确定了液压元件的工作参数;采用仿真软件验证了液压系统承受冲击载荷的能力。仿真结果表明：调整装置能够满足联合整地机旋松和刮平调整作业要求,为样机制造提供了有力支撑。     

典型工况下装载机动臂缸输出功率变化特性的测定

装载机液压缸输出功率是分析液压系统能量分配规律、计算液压系统效率、评价液压系统元件匹配是否合理的重要参数之一。本文以动臂缸为例,研究了其输出功率变化特性的测定方法。在分析建立动臂缸输出功率数学模型基础上,选用了动臂缸工作参数测试用传感器与数据采集仪,并实机测试了装载机铲装小石方时动臂缸无杆腔、有杆腔油压及活塞位移,应用Vib'SYS和nSoft软件对实测油压和位移数据进行了分析处理,制取了单次典型作业循环动臂缸无杆腔与有杆腔油压及活塞位移变化历程;应用MATLAB对制取的单次典型作业循环不同作业段的动臂缸油压和位移进行了拟合,通过编程处理获得了动臂缸不同作业段的功率波形,将各作业段功率波形按作业时间顺序进行了合并,获取了铲装小石方时动臂缸输出功率变化特性曲线,分析结果表明,文中提出的动臂缸输出功率测定方法是可行的。     

拖拉机带旋耕机“无力”分析

对东方红-550拖拉机带1．8m旋耕机作业“无力”进行分析，指出只有当拖拉机旋耕作业动力输出轴转速与旋耕机刀轴转速匹配，才能获得正常的作业性能。     

混凝土泵车摆动系统的动态特性研究

通过分析混凝土泵车摆动系统的工作原理,建立了该系统的数学模型和关键元件的AMESim仿真模型,在验证模型准确的基础上搭建摆动系统的AMESim仿真模型,结合实际工况设置系统模型中相关元件的关键参数并进行动态仿真,得到了摆缸位移、速度以及蓄能器出口流量等动态特性曲线,并通过实验进行验证,实验结果表明:摆缸能达到预期目标,S型分配阀能够快速换向是由于蓄能器以很大流量快速放油,而频繁的快速换向正是引起系统压力冲击和噪音的主要原因。     

伺服电机双泵驱动动臂能耗特性实验研究

传统的伺服电机驱动单变排量泵系统的稳定性较差，同时因其节流损失大，会引起系统的能耗过高，针对这些问题，对37 t液压挖掘机动臂差动缸系统的动臂能耗特性进行了研究。首先，根据双泵驱动动臂控制的工作原理，给出了“伺服电机和双定排量液压泵相结合，共同驱动动臂差动缸系统”的方案，推导出了差动缸的数学模型，利用UG软件建立了液压挖掘机的三维机械模型；然后，进一步在仿真软件SimulationX中，建立了37 t液压挖掘机动臂系统的仿真模型；最后，对变转速伺服定量泵直控差动缸系统的位置、速度控制特性以及能耗特性进行了仿真研究；为了验证上述仿真模型的有效性，搭建试验样机进行了实验，并将所得的实验结果与模型仿真结果进行对比分析。实验结果表明：在空载工况和带载工况下，动臂差动缸输出能耗分别降低了约40%和44%;与空载工况相比较而言，带载工况下的提升阶段，动臂运行时间缩短了1 s,下放阶段延长了0.5 s,整个工作周期时间减少了0.5 s。研究结果表明：系统的能耗与运行特性符合预期结果。     

基于AMESim有机肥-化肥开沟施肥机仿真分析

为提高果园有机肥和化肥混合施肥机施肥的精准性,结合新疆果园的施肥作业要求,设计出一种有机肥-化肥开沟施肥一体机,对整机的结构与工作原理进行阐述,并对其液压系统进行理论与仿真分析。结果表明,当施肥机在满载工作时,有机肥输肥马达的扭矩为363.21 N·m,与理论计算结果364.2 N·m的误差为0.27%,液压缸的运动速度平均值为30.59 mm/s,满足工作需求且验证了理论计算的准确性,此外有机肥施肥马达在理论计算参数下可进行稳定工作,验证AMESim仿真模型参数设置的合理性。     

用于电子稳定程序(ESP)在线控制的液压模型和反模型

对汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)的液压系统进行仿真分析和测试.建立包括液压控制单元的控制阀、柱塞泵、制动软管、硬管以及节流器等环节的主动增压模型;对主动增压系统进行模拟仿真,获取各个环节支配性特征参数.基于模型支配特征参数和试验数据,开发出液压模型和反模型,应用该模型进行ESP压力在线预估,获取控制过程中轮缸压力这一重要控制参量.仿真和试验表明,这种液压模型和反模型能够满足ESP在线控制要求.     

超大型液压挖掘机闭式回转系统惯量分析

超大型液压挖掘机应用日趋广泛,其回转系统具有时变超大惯量特性,对装载效率、节能性和操控性产生重大影响。建立了300 t超大型液压挖掘机闭式回转系统的AMESim ADMAS 联合仿真模型,研究了一个回转循环中工作装置的位置变化对回转惯量的影响,获得了回转惯量呈“U”形的变化规律,并揭示了回转惯量对回转系统压力响应的影响,为超大型液压挖掘机闭式回转系统的设计与控制提供了理论依据。     

基于AMESim的盾构管片拼装机液压回转系统仿真分析

根据盾构管片拼装机液压回转系统,建立管片拼装机液压回转系统的AMESim模型,进行不同参数下液压回转系统仿真分析。仿真分析结果表明:管片拼装回转速度与柱塞泵排量、比例阀开口度基本成正比,压力补偿器与比例阀的配合使用能够减小管片负载波动对回转速度稳定性的影响,管片拼装回转系统的调速性能良好,仿真结果能够为管片拼装液压系统的优化及实际操作提供理论依据。     

工程陶瓷材料在高速高压旋转密封中的应用

论述了新型工程陶瓷材料在高速高压旋转密封元件上的应用,通过将工程陶瓷材料与金属材料的对比以及各种工程陶瓷材料之间的对比,筛选出适合于在高速高压旋转密封中应用的材料。     

大型液压Stewart平台动态耦合特性

耦合现象在液压Stewart平台中普遍存在,以大型液压Stewart平台为目标,采用AMESim和SimMechanics对液压部分及平台机构部分分别建模。通过软件接口建立联合仿真体系对平台动态耦合进行定量分析,数值模拟6缸动态特性在一致和有差异的情况下动态耦合的强度和规律,该仿真体系针对液压与并联机构进行分布式建模,改善了建模精度。建立大型液压Stewart平台通用联合仿真模型,为Stewart平台的耦合研究提供了有效的理论研究手段,能够针对平台进行前期耦合预测,保证设计方案的准确性与可靠性。     

蓄能器缓冲惯性负载液压冲击方法研究

气囊式蓄能器在缓冲液压冲击方面发挥着重要作用。以炼钢高炉扒渣机大臂液压系统为工程实例阐述液压冲击产生的原因,建立液压冲击峰值压力数学模型,分析总结降解液压冲击的措施。对采用蓄能器缓冲液压冲击的液压回路及蓄能器的工作过程进行理论分析,建立系统仿真模型。对系统进行仿真研究,并重点对蓄能器的预充压力和容积对缓和液压冲击的影响进行研究。将所提出的方法应用于扒渣机大臂液压系统,测量驱动马达两端的压力曲线,用实测结果验证了蓄能器缓和液压冲击的效果。     

车辆制动系统需液量仿真分析

需液量是制动系统关键性设计参数,目前关于制动系统需液量的研究缺乏理论和仿真依据。通过解析车辆制动系统的结构和工作原理,推导需液量关于制动液压强的数学公式,并基于AMESim的设计探索工具,搭建可自寻优的需液量仿真模型。根据实测数据寻找制动系统仿真模型的最优参数拟合值,并利用自寻优出的模型对制动系统需液量的影响因素进行仿真分析。结果表明,该模型可根据目标需液量反向推导出制动系统的关键设计参数,并用以模拟制动系统的需液量分析,为制动系统的设计和故障诊断提供参考依据。     

叶片式摆动缸组合密封性能分析与研究

针对深海液压机械手关节驱动需求, 设计了一种叶片式摆动缸。依据其内泄漏产生位置设计对应的组合密封结构, 建立针对该摆动缸内泄漏的理论计算模型。实验测试了不同压力下内泄漏量和输出扭矩随O形圈截面尺寸和预压缩量的变化关系, 验证了所提密封形式和理论计算模型的合理性, 为叶片式摆动缸密封结构设计提供了理论依据。