基于负载敏感控制的木墩机粉碎系统研究

木墩机粉碎系统工作时由于负载变化频繁,常会出现液压马达输出动力不足导致粉碎鼓卡死等现象。设计了以负载敏感变量柱塞泵为核心元件的液压粉碎系统。在深入分析木墩机粉碎系统不同工况基础上,在AMESim平台下建立了基于负载敏感控制的木墩机粉碎系统仿真模型,并对其进行了静动态仿真。仿真结果表明:通过调节负载敏感阀和恒压阀的弹簧刚度可以缩短系统响应时间,实现系统优化;负载敏感粉碎系统输入执行元件的流量只与换向阀阀口的开度有关,与外界的压力(负载)大小无关。负载敏感粉碎系统能够实现木墩机节能降耗,提高整机的工作可靠性。     

电动叉车液压举升装置节能系统仿真研究

为了降低电动叉车液压举升装置能量消耗,采用负载敏感平衡阀驱动叉车臂实现升降功能。建立电动叉车提升装置简图,分析叉车自由提升区和第二提升区运动原理。根据能量回收方程式,推导出液压驱动数学模型和节能效率模型。在不同工况下,采用MATLAB对液压泵输出功率进行仿真。结果表明:在空载或轻载工况下,叉车臂在下降过程中,有负载敏感平衡阀比无负载敏感平衡阀的液压泵输出功率小,最大节约了69 kW;在重载工况下,叉车在上升、静止及下降过程中,有、无负载敏感平衡阀的液压泵输出功率几乎相同。合理设置负载大小,采用负载敏感平衡阀,可以实现能量回收,从而节约能量消耗。     

混合负载敏感控制系统特性研究

负载敏感液压控制系统在多执行器复合工况下,液压泵容易出现流量饱和工况,使得系统的负载敏感特性较差。针对上述问题,设计一种混合型压力补偿液压控制系统,建立该系统的数学模型和AMESim仿真模型,进行理论和仿真分析。结果表明:混合型负载敏感压力补偿系统定差阀前置支路具有大流量优先特性,且液压泵出现流量饱和时,在满足流量优先的条件下,剩余流量能够按照比例进行分配,实现抗流量饱和。研究结果为负载敏感压力补偿系统的设计提供参考。     

转速感应控制与负载独立流量分配的设计与应用

当运梁车行走液压系统采用转速感应阀控制时,发动机低转速会使负载敏感系统流量不饱和,从而直接导致执行机构速度受负载大小影响。针对此问题,提出使用独立流量分配系统的方法。利用AMESim软件对系统进行建模仿真,通过对比测试与仿真曲线,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。仿真结果表明:该系统能够实现发动机在不同转速下、开式液压系统的稳态响应,实现发动机和负载之间的功率匹配,对降低能源消耗具有积极意义。     

基于负载敏感技术的液压助力转向系统研究

针对传统液压助力转向系统的压力和流量损失问题,设计了基于负载敏感技术的液压助力转向系统。基于仿真软件AMESim对负载敏感泵和液压助力转向系统进行了建模。仿真结果表明:当在直线行驶工况下,该系统以低压、小流量的待机状态输出;当有转向需求时,系统能根据转阀开启阀度,快速调节泵出口的压力和流量,并且能够满足助力需求。基于负载敏感技术的液压助力转向系统在车辆行驶过程中能减小能量消耗,达到节能的目的。     

农用机械负载敏感分流同步驱动仿真研究

为提高农用机械偏载启动和负载突变行驶的同步精度,提出一种农用机械负载敏感分流同步驱动系统,该系统同时具有负载敏感系统和分流阀的优点。分析该系统的液压工作原理、压力补偿原理和分流原理,对系统进行建模与仿真,分析系统的同步性和鲁棒性。仿真结果表明：该系统具有响应速度快和同步精度高的优点,在偏载启动时,无论多路阀全开还是半开,液压马达均能在0.9 s内达到稳定转速,且稳定后同步误差小于2 r/min。该系统具有较好的鲁棒性,当负载发生突变时,系统能在0.7 s内达到稳定的目标转速。该系统能够适应农用机械偏载启动和负载突变的工况,满足现代农用机械在行驶过程中所要求的高直线行驶性、高准确性需求。     

基于负载敏感控制的某液压起升装置建模与仿真

某大型机电设备液压起升装置起升时的速度控制、换级冲击、超越负载对起升的影响以及功率损耗大是起升装置使用过程中需要解决的问题。为了提高起升装置的整体性能,设计基于负载敏感控制的液压驱动方案。利用AMESim仿真软件建立了液压起升装置的负载敏感控制系统模型,并进行仿真。结果表明:基于负载敏感控制的液压起升装置起升速度控制方便,换向冲击小,在起升最后阶段能有效抑制超越负载对起升装置稳定性的影响,整个系统具有功率匹配、响应快、节能效果明显等优点。     

基于AMESim混砂车排砂泵液压系统的动态特性仿真分析

在分析混砂车排砂泵液压控制系统的基本结构和工作原理的基础之上,利用仿真软件AMESim对"MISSION"10"×8"×14"排砂泵液压驱动系统进行建模和仿真。针对混砂车排砂泵液压控制系统在负载波动及转动惯量变动的情况下,对系统进行动态仿真。结果表明:该系统具有良好的动态性和可靠性,能够满足压裂工况的要求。     

基于AMESim的遥操作抹光机液压系统设计与仿真

分析了双盘抹光机驱动机制,研究抹光机液压系统结构组成及其工作原理,建立了基于AMESim平台的抹光机液压系统仿真模型。仿真结果表明,液压系统能完成设定的仿真工况,其仿真结果对系统的设计和优化具有参考意义。     

基于负载口独立控制的挖掘机动臂系统节能研究

针对传统挖掘机动臂液压系统能耗大、势能利用低等问题,以挖掘机动臂为研究对象,设计基于负载口独立控制的动臂液压系统。在主动型负载工况缩回工况下,对动臂液压系统进行了压力-流量特性分析,获得阀口开度与活塞杆速度的关系;采用机械动力学仿真软件ADAMS和液压系统仿真软件AMESim,分别建立传统动臂液压系统和基于负载口独立控制的动臂液压系统联合仿真模型,并对2种动臂液压系统在主动型负载工况缩回工况进行联合仿真分析。仿真结果表明：2种动臂液压系统都能获得较为线性的活塞杆运动速度,而且与传统动臂液压系统相比,基于负载口独立控制的动臂液压系统的势能利用率明显提高,提高了约44.3%。     

联合收割机收割分离液压系统的性能监控研究

鉴于联合收割机作业工作部件较多以及故障率高等特点,对联合收割机割台、螺旋输送器、脱粒滚筒等收割分离液压部件进行工作性能监控研究。基于联合收割机的工作过程,概述了联合收割机收割分离液压系统的工作原理。设计了收割分离液压系统的监控方案、控制面板和控制器架构,研究了收割分离液压系统的控制方案;基于LabVIEW软件设计了监控界面,并通过田间试验验证了该性能监控系统的可行性。结果表明:所设计的性能监控系统能在联合收割机田间作业过程中正常运行,可靠性高,满足田间使用需求。     

全液压伞钻液压系统设计与仿真

针对全液压六臂伞钻能量损失较大的问题,设计了负载敏感液压操控系统,并建立了全液压伞钻负载敏感系统AMESim仿真模型,仿真验证了系统的负载敏感性能以及回转回路的调速性能,结果说明:负载敏感回路中流量与控制阀开口量相关;在多个负载同时工作时,系统压力和流量均为负载敏感阀所调定的压力和流量,验证了液压系统设计与参数设置的合理性。     

加工番茄果秧分离装置液压系统的设计与仿真分析

根据加工番茄收获机果秧分离装置的工作原理及工况要求,设计了该装置的液压系统,通过参数计算对该液压系统主要元件进行了选型。利用AMESim液压系统仿真软件建立了系统仿真模型,并进行了仿真分析,仿真分析结果与该系统试验运行情况吻合较好,能够保证加工番茄收获机果秧分离装置的可靠性。     

基于AMESim的液压阻尼缓降器仿真研究

介绍液压阻尼缓降器的工作原理,利用虚拟仿真平台AMESim软件建立液压阻尼缓降器的动力学模型,仿真分析下降速度与流控阀通径之间的关系,并确定合理的流控阀通径;仿真分析不同负荷情况下,液压阻尼缓降器的工作性能。结果表明:该缓降器满足使用要求。仿真结果对液压阻尼缓降器的生产使用具有一定的指导意义。     

推钢机液压系统的设计与可靠性分析

在对推钢机传动系统相关资料深入研究的基础上,设计了一套液压传动系统,详细阐述其工作原理,并对其重要元件的参数进行计算。基于液压元件基本失效概率,应用串联系统的可靠度计算方法建立该液压系统的可靠性数学模型,最后利用MATLAB软件进行了仿真分析。结果表明:工作时间越长,推钢机液压系统的可靠性越低,而且其可靠度随着时间先下降较快,后下降较缓,只有限定工作时间,液压系统的可靠性才能得到保障。     

基于AMESim的旋转冲击型锚杆钻机液压驱动控制系统设计与建模仿真分析

设计了旋转冲击型锚杆钻机液压驱动控制系统,分析锚杆钻机工作时,液压冲击系统、推进系统、回转机构(转钎)液压回路及钻机防卡钎回路的工作原理,根据抽象设计变量理论,推导出锚杆钻机性能参数冲击能E、冲击频率f和输出功率N与液压冲击器工作流量Q(或工作压力p)及活塞回程加速行程Sj的关系,采用AMESim软件对其进行建模仿真,根据仿真曲线分析了锚杆钻机在冲击钻进时,系统工作压力和推进力对液压冲击器活塞行程、冲击能、冲击频率和冲击器功率的影响。仿真结果验证了液压驱动控制系统设计的合理性和可行性,为锚杆钻机液压驱动系统设计提供了理论基础。     

压裂液连续混配石油设备液压系统分析与优化

压裂液连续混配常规采用阀前负载敏感液压系统作为其液压动力系统,由于混配施工工艺不断改良细化,在大扭矩工况下多马达复合动作,液压系统流量饱和情况下流量优先向轻载分配。为解决这一问题,优选阀后负载敏感液压系统,在流量供给不足情况下,同比减少各负载流量供给,实现马达同步动作。基于AMESim仿真软件,分别搭建连续混配设备阀前及阀后负载敏感液压系统仿真模型,得到泵与马达压力、流量及功率变化曲线。仿真结果表明:阀后负载敏感系统中,负载敏感泵输出功率始终与负载所需功率相匹配;系统流量充足时,泵输出流量始终随着系统所需流量的变化而变化;系统流量不足时,阀后负载敏感阀可以实现流量共享,各马达负载同步动作。实验结果表明：仿真与实验数据差距小于3%,阀后负载敏感系统可以按照阀口开度比例分配各路负载流量,实现各负载平稳动作。     

基于自抗扰控制的直驱电液伺服系统仿真研究

针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题,在理论分析的基础上,结合电液伺服系统的性能和实际工况,基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型,验证控制器的有效性。结果表明：该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动,液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%,较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下,系统具有较强的抗干扰能力,从而保证系统的稳定性。     

混合动力挖掘机回转速度控制系统的研究

针对挖掘机回转速度控制系统存在转动惯量变化大、外干扰等不确定性。采用了液压混合动力技术的挖掘机回转装置的速度控制系统进行了鲁棒控制器设计,并进行了校正后系统的仿真验证。采用基于线性矩阵不等式(LMI)的H∞控制器设计方法,通过选择适当的加权函数矩阵,将实际控制系统转化为广义受控对象,设计出满足性能要求的鲁棒控制器。仿真结果表明:所设计的速度控制系统具有较强鲁棒性,能有效地抵抗回转运行过程中的参数摄动和干扰,满足控制系统性能指标。