非对称阀控非对称缸系统建模和仿真研究

本文首先建立了非对称阀控制非对称缸动力机构模型,并把此模型应用于六自由度仿真转台实验室样机的分支控制中,证明了该模型的正确性及在此模型基础上采用控制策略更能有效地保持活塞正反向运动一致性和消除压力跃变,对类似伺服系统设计具有积极的指导作用。     

阀控非对称缸系统特性分析与位置控制研究

以阀控非对称缸系统为研究对象,为得到系统的准确模型以及提高系统的位置控制精度,对系统进行辨识。针对液压缸的非线性和非对称性,提出基于位置基准和位置闭环双PID相结合的位置控制方法。建立阀控缸系统数学模型;依托力士乐液压实验平台和NI测控系统,分别从时域和频域两个角度对阀控缸系统进行辨识,得到系统准确的数学模型。基于该数学模型,分析系统特性。对所设计的阀控非对称缸位置控制策略进行实验验证。结果表明:在保证系统稳定裕量的前提下,该系统可实现较高精度的位置控制。     

零开口阀控非对称缸系统的特性分析

分析了零开口阀控非对称缸系统与对称缸系统在负载压力、负载流量以及等效容积定义上的不同,推导出理想和实际零开口阀两种情况下的数学模型,通过仿真分析了二者的系统特性.结果表明:二者固有频率相对误差为22.5%;阻尼比相对误差为54%;实际零开口阀控非对称缸系统的数学模型更能真实地反映系统的动静态特性.     

阀控非对称缸被动加载系统数学模型的建立

根据非对称液压缸的特性,首先定义了负载流量、负载压力及液压缸活塞的初始位置等一些参数.通过对阀控非对称缸被动加载系统中各个部分的分析建模,得到了整个系统的数学模型,为阀控非对称缸被动加载系统的研究奠定了基础.     

阀控非对称缸全液压转向系统建模与动态性能分析

随着无人驾驶汽车的发展,对汽车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性要求越来越高。分析阀控非对称缸液压转向系统的四边滑阀压力-流量特性、阀控缸的连续性方程和液压缸的力衡方程,对转向系统的转向阻力矩进行分析,建立双阀控非对称缸液压转向系统的数学模型,采用MATLAB/Simulink软件对系统的时域和频域特性进行仿真分析。开发试验系统的数据采集程序,对转向系统试验平台的数据进行采集并对试验结果进行分析。仿真结果和试验结果对比表明:该系统满足工程实际要求,仿真结果与实测结果一致性较高,建模准确。     

基于H∞控制器的阀控非对称缸位置伺服系统控制

以阀控非对称缸位置伺服系统为研究对象,建立其数学模型;针对负载突变及油液弹性模量变化提出了H∞鲁棒控制方法,从频域上分析了控制器对系统动态性能和稳态性能的影响。采用AMESim和MATLAB/Simulink搭建了阀控非对称缸位置伺服系统的联合仿真模型,对不同工况下控制器的跟踪精度及抗扰能力进行仿真研究。最后,通过油缸加载实验测试平台对仿真结果进行进一步验证。结果表明：所设计的H∞控制器提高了系统的快速性和鲁棒性,相比于PID控制下系统正弦响应结果,H∞控制器的最大跟踪误差在无负载工况下降低了48.8%,在负载突变工况下降低了56.25%;同时阶跃响应时间缩短了7.5%。     

阀控非对称缸摩擦力分析与补偿研究

以电液伺服系统的常用执行机构--阀控非对称缸为研究对象,通过试验测得摩擦力数据,设计摩擦力在线观测器,基于结构不变性原理提出系统摩擦力的动态补偿方法,进行控制策略的研究.试验结果表明:与PID控制相比,采用摩擦力补偿策略提高了液压缸位置控制.     

匹配非对称阀控制非对称缸系统特性分析

根据阀控非对称缸系统的非对称特性,修正系统负载、负载压力和负载流量的定义;探讨了匹配非对称阀控制非对称缸系统的最佳负载匹配准则,研究了匹配非对称阀控制非对称液压缸系统在最小液压刚度时的动力机构特性,为非对称阀控制非对称缸系统的进一步研究奠定了理论基础。     

阀控非对称缸单向加载方法研究

为提高飞机结构疲劳试验中阀控非对称缸的加载速度,提出阀控非对称缸单向加载方法,并建立了数学模型,完成了加载速度、最大超调量及能耗等性能分析与试验验证。与阀控非对称缸常规加载方法相比,单向加载方法可有效提高阀控非对称缸的加载速度,且超调量小,能耗低,有较高的工程应用价值。     

阀控非对称缸通用模型建立及仿真分析（英文）

根据动力机构功率匹配,对阀控非对称缸的负载流量和负载压力给出了一种定义形式,以使建立的模型对于阀控非对称缸和对称缸具有普遍适用性;针对阀控非对称缸因结构而产生的不对称性,对其数学模型进行了整理和统一,并通过仿真分析进行了验证;将本模型应用于某试验平台位置控制系统中,分析参数变化和动力源形式对系统性能的影响,为系统的优化和控制策略提供依据。     

对称阀控非对称作动缸动态特性研究

在大型飞机结构强度试验中,伺服阀和作动缸的选取是通过额定流量、负荷量以及行程来实现的,而二者的动态特性未给予充分考虑,可能导致伺服阀和作动缸不匹配,严重影响阀控缸的动态性能。为此,文中建立了伺服阀和非对称缸的传递函数,仿真分析二者动态特性对阀控非对称缸动态行为的影响,绘出伺服阀和作动缸伯德图。仿真结果显示:截止频率是阀控缸匹配特性的量度;保持阀控缸工作性能的最低截止频率为10 Hz。     

磁流变阀控液压缸系统性能分析

磁流变液作为智能流体,在磁场的作用下可在毫秒时间内实现从液体到固体之间的转换,且这种转换是可逆的,而磁场的大小又可通过电流的大小来控制,具有可控性。利用磁流变液这种特性,设计了一种由4个磁流变阀代替传统液压阀组成的磁流变阀控液压缸系统,这种结构类似于惠斯通电桥,通过介绍其结构特点和工作原理,分析系统工作效率及执行器效率,推导出磁流变阀组的工作效率,建立该结构的数学模型,并通过仿真对其进行理论分析。仿真结果表明磁流变阀控液压缸系统性能与无名义参数δ和有关;当通过磁流变阀的电流增大时,无名义阻尼间隙厚度δ增大,系统驱动力F增大,效率也增大;而当黏度比越小,系统性能越好,效率越高。     

大功率扭矩试验台伺服液压缸的建模与仿真

结合大功率扭转振动/疲劳试验机的实际需要,设计了液压伺服系统,对伺服控制系统进行了动态仿真,分别建立了位置控制系统和力控制系统的数学模型,采用频率分析法,分析了其动态性能,为系统控制提供理论依据。     

冲击气缸的数学建模与动态仿真

以冲击气缸为研究对象,运用变质量气体热力学理论建立了该气缸工作过程的数学模型;在该模型基础上,利用四阶定步长龙格-库塔算法求解方程,得到了冲击气缸内冲击活塞速度、位移以及各腔室压力随时间的变化曲线,并对曲线的变化趋势进行了理论分析.通过仿真计算还可以得出冲击气缸的运动特性,以选取最佳行程获得最大冲击功.     

非对称阀控制非对称缸系统的静态及动态特性分析

本文提出了非对称阀控制非对称缸的概念，并对非对称阀控制非对称缸的静态特性和动态特性进行了分析，画出了系统方框图，推出了其传递函数，对同一系统的传递函数模型和20－sim模型分别仿真，表明推导过程是正确的，对此类伺服系统的设计具有积极的指导意义。     

数字液压缸跟踪误差特性仿真分析

为研究某型数字液压缸的跟踪误差特性,根据数字液压缸的具体结构及工作原理建立了完整的数字液压缸AMESim仿真模型,利用该模型对比研究了在不同幅值、不同频率及不同类型的输入信号作用下数字液压缸的跟踪误差,通过对仿真结果的分析得出了数字液压缸跟踪误差变化的具体规律及原因,研究结果对数字液压缸的实际工程应用及误差控制具有参考意义。     

采用蓄能器的大负载液压缸制动系统设计及其能量回收率仿真分析

为有效减缓大负载液压缸制动阶段产生的冲击影响,并且有效减少能量损耗,采用液压蓄能器构建重力势能回收系统,通过AMESim仿真平台对动态制动过程和能量回收率进行分析。研究结果表明:在前0.5 s大负载液压缸处于匀速运动,后续系统进入制动并开始回收能量;从1.4 s开始,系统出现泄漏,蓄能器无法继续回收能量,需要利用切断阀将制动回路切断;在切断阀最初产生制动效果时,回油路流量已处于很低的状态,因此缓冲腔并不会受到较大冲击;不同的蓄能器体积并不会引起系统制动状态的变化,可达到基本相同的能量回收率。提高蓄能器初始压力后,在更短时间内可完成制动过程,并且回收的能量基本不变。     

阀控液压缸统一流量方程的分析研究

从阀控对称液压缸、非对称液压缸的统一特性出发,对负载压力与负载流量进行了重新定义,并对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸,对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式,推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程,不仅兼顾了液压系统实际工作规律和阀控缸系统的统一性,而且为阀控缸系统的其它特性进一步分析提供了理论基础,并得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论。