变速恒频风力发电机组液压变桨距系统的设计与仿真

针对变速恒频风力发电机组的功率控制,提出基于电液比例阀的统一控制的液压变桨距系统的设计方案,对液压变桨距系统进行了方案设计、对主要液压元件进行了计算及选型。并通过Fluid SIM 5 Hydraulics软件平台对设计的变桨系统进行仿真。仿真结果验证了液压变桨距系统设计的正确性和可行性以及仿真模型的合理性。该液压变桨距系统能够满足变桨距风力机对节距角精确快速的控制要求,且为变速恒频风力发电机组变桨距液压系统的优化设计奠定了基础。     

风电机组液压变桨距系统H∞鲁棒控制策略研究

变桨距系统是风电机组的重要组成部分,其通过改变桨距角来调整恒定功率,对系统的安全运行起关键作用。针对液压变桨距系统中存在的参数不确定和外界干扰,提出一种风电机组变桨距系统的H∞鲁棒控制策略。简化了液压变桨距系统的数学模型,并改写成标称对象的状态方程;根据系统性能要求,选取混合灵敏度优化过程中符合系统要求的加权函数,进而求得系统广义被控对象的状态空间实现;通过求解Riccati方程获得H∞控制器;进行仿真验证并与传统PI变桨控制策略进行比较,验证了所提控制策略的有效性和优越性。     

比例控制回路压力补偿分析

针对带压力补偿功能的比例控制回路中传统单级补偿阀弹簧可调性差引发流量控制方式单一的问题,研究一种基于变压差压力补偿原理的比例控制手段。以一种带新型变压差压力补偿单元的马达控制回路为研究对象,针对控制回路进行仿真,获取仿真环境下比例控制阀流量及压力的变化规律,揭示负载发生变化时,带变压差压力补偿单元的比例阀控制回路系统的抗干扰特性和调速机制。最后比对实验结果并对仿真模型的正确性进行验证。结果表明：研究的变压差压力补偿回路相比传统单级压力补偿回路性能更优,可通过调节压力补偿阀先导元件的设定值使比例控制回路拥有更大的流量调节范围。     

基于Bladed的电液比例变桨距风力机半物理仿真平台

变桨距是风力机控制关键技术之一。本文通过对风力机空气动力学研究,为变桨距控制奠定了理论基础。为了对变桨距执行机构和控制规律进行研究,搭建了半物理仿真平台,其中电液比例变桨距执行机构和控制器按照1．5MW级风力机要求真实制造,而风力机其它部分采用“Bladed”软件的数字模型代替,同时平台提供加载装置实时模拟作用在变桨距液压缸上的风力负载。从半物理仿真平台试验结果表明,变桨距控制满足功率稳定的要求。     

兆瓦级风力机节能型电-液复合变桨距系统的设计与仿真研究

针对现有的电动变桨距系统和液压变桨距系统所存在的问题,将直驱式容控电液伺服技术与风力机变桨距系统结合,提出了一种节能型电-液复合变桨距系统。并以1.5 MW风力机为例,完成对其变桨距系统的设计、元件选型和Simulink仿真,分析了该节能型电-液复合变桨距系统在大功率风力机上应用的可行性。     

新型电控比例流量控制阀的设计和仿真

现有的滑阀式电控比例阀难以做到大流量。针对这一问题,提出一种新型电比例流量阀的设计方案,突破了滑阀的结构,采用两个可以独立控制的电比例节流阀,利用压力传感器采集节流阀的进出口压力,通过控制器对电比例节流阀进行压力-流量的联合控制。根据新型电比例流量阀的体系结构,推导了变负载下压差恒定的流量控制算法,并通过仿真测试对PID控制参数进行整定,优化了系统方案和控制算法,提高了方案的实用价值。     

求阀控缸的负载流量时一个易犯的错误

对于阀控缸系统进行分析时，必然要用到负载流量，在建立负载流量方程时，有的文献上却出现了不易察觉的错误，这将直接影响到对系统进行正确的动态分析，本文分析了产生这种错误的原因，给出了阀控缸系统负载流量的正确求法。     

MW级风力发电机组变桨距系统建模研究

由沈阳工业大学研制的MW级变速恒频风电机组属于变桨距型机组,它在额定风速以上进行变桨距调功控制.本文针对该机组的特点,分别建立了关桨过程与开桨过程变桨距系统的控制数学模型,该数学模型是设计变桨距控制律、了解变桨距系统动态特性的基础;应用该数学模型,在MW级模型机上进行实验,得出了系统的正弦响应曲线.     

电液比例位置控制系统的研究

电液比例位置控制系统是非线性、时变性严重的一种系统,且具有变流量死区、变流量增益的特性.单纯采用线性PID控制器难于协调快速性和稳定性之间的矛盾.基于LabVIEW平台,针对电液比例位置系统具有死区非线性的特点,设计模糊控制器,并与PID控制算法进行比较.实验结果表明:模糊控制通过对比例阀死区的补偿,基本消除了液压缸运动的不对称性,并且在快速性、准确性以及稳定性方面优于传统的PID控制,改善了系统的性能.     

风力发电机液压变桨距系统研究

介绍风力发电机组变桨距控制原理;并以2.5 MW风力发电机组为研究对象,根据变桨速度和力矩的要求设计液压控制系统,分别对开桨和关桨时的液压系统进行建模,对变桨距系统进行仿真,并分析了系统的稳定性,为更深层次的仿真研究和系统优化提供理论依据。     

一种伺服电机驱动的比例换向阀结构设计与特性分析

针对传统的电动伺服比例换向阀存在结构复杂、动态特性差的不足,提出一种伺服电机驱动的大流量比例换向阀,采用定差减压阀进行压力补偿,直流电机作为动力元件,通过丝杠螺母机构连接阀芯轴,以此控制主阀芯的位置。设计双闭环控制系统提高阀芯控制精度。运用动力学原理建立比例换向阀数学模型,对比例换向阀稳态性能进行理论分析,研究其动态性能。进一步利用MATLAB/Simulink软件搭建了比例换向阀控制系统仿真模型,并进行了稳态与瞬态特性仿真。结果表明：比例换向阀阶跃响应速度达到36 ms,验证了所提出的比例换向阀具有较好的响应速度和稳定性;通过瞬态特性仿真得到比例换向阀的阀口流量随电机转角的变化曲线,获得电机转角和阀口流量特性控制函数;验证了采用定差减压阀方案可以在负载变化时进行较为理想的压力补偿,比例换向阀的控制精度达到98%。     

电液比例节流阀动态特性的试验研究

通过试验研究,对电液比例节流阀的性能进行测试分析,并与理论分析结果进行对比,验证数学模型的正确性.对电液比例节流阀动态流量测试的难点进行进一步研究,提出用被测电液比例节流阀与一阻尼短孔间的压力来替代难以检测的动态流量的方法,并从理论和试验两方面验证该方法的可行性.     

导阀结构对先导式比例溢流阀稳定性的影响

比例溢流阀的压力控制稳定性对液压系统加载和限压至关重要。以某比例溢流阀为研究对象,建立溢流阀数学仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性。分析主阀弹簧腔容积及先导腔阻尼孔直径参数变化对主阀压力控制稳定性的影响,为溢流阀的设计及使用提供指导。     

乳化液泵站压力控制系统设计与仿真

乳化液泵站作为煤矿综采面液压支架和液压支柱的动力源,为液压系统提供高压、大流量的工作介质。基于电液比例溢流阀设计了乳化液泵站的压力控制系统。系统采用电液比例溢流阀,并在PLC控制中使用PID控制器执行逻辑操作,控制溢流阀的压力卸载。对控制系统进行了整体设计,建立基于电液比例压力控制的系统数学模型,并通过仿真软件对控制结果进行仿真分析。     

M4系列电液比例多路阀特性研究

根据M4系列电液比例多路阀工作机制,建立了其先导阀电液比例减压阀数学模型,在Simulink平台下进行了仿真,M4多路阀的先导比例减压阀具有较好的阶跃响应特性。利用功率键合图法对M4电液比例多路阀工作系统进行了建模,分析了工作回路动态特性,分析结果显示:M4多路阀工作系统具有较好的平稳性和良好的动态响应。研究结果为在工作系统中比例多路阀的选择使用提供了依据。     

电液比例溢流阀控制系统动态特性仿真分析

将电液比例溢流阀合理地分解为比例电磁铁和压力控制阀两部分进行分析,研究了其压力输出特性,建立了数学模型,并应用MATLAB进行仿真.仿真过程中提出了合理地确定模型参数的方法,研究了参数对系统输出特性的影响,并为系统的优化提出了建议.     

快锻液压机新型电液比例控制系统研究

电液比例控制系统在快锻液压机中的应用日益广泛.提出采用三通插装阀的新型电液比例控制系统的方案,建立其数学模型和仿真模型并与单独设置高压卸荷阀的控制系统进行对比.结果表明:系统用三通比例插装阀控制,无需单独设置高压卸荷阀,控制性能更好,并用蓄能器作辅助动力源,起到节约制造成本和节能的效果.     

电液比例阀主阀配合间隙泄漏仿真分析

液压元件的使用寿命以及使用性能受多因素影响，其中一个重要影响因素就是环形缝隙。现以应用Valvistor阀控制原理的电液比例方向阀为研究对象，从其结构和工作原理出发，分析几种可能的泄漏途径，利用环形间隙流量公式、圆盘间隙流量公式以及阀口流量公式，建立整阀的数学模型。在此基础上，在SimulationX中建立比例方向阀的多学科仿真模型，分别对影响间隙流量的因素：间隙宽度、间隙长度和间隙端压差对比例阀性能的影响做了仿真分析，仿真结果与理论结果相吻合。研究结果表明：间隙流量主要受间隙宽度的影响，对阀芯位移和输出流量有良好的控制性能，尤其是对阀的压力增益的影响，使得对负载压力有较好的控制灵敏度。     

插装式比例节流阀的动静态特性

插装阀具有通流能力强、结构简单、低泄漏等优点,广泛应用于高压、大流量场合。设计NG25插装式电液比例节流阀,介绍阀的结构和工作原理,建立数学模型。在SimulationX软件环境中,建立阀的多学科模型,分析阀处于开环和电闭环两种工作模式下的动、静态特性。通过仿真分析不同参数对阀性能的影响,调节并优化结构参数。研究结果表明:该阀控制精度高,具有良好的动、静态性能,满足设计要求。     

气动高精度压力控制系统的建模及特性分析

为实现气缸容腔的高精度压力控制,设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统.建立了该类系统完整的数学模型,模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型.仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响,为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据.