减小风机偏航刹车液压系统液压冲击方法研究

针对风力发电机偏航液压系统刹车泄压时设备易受管道压力突变而产生故障的问题,分析和研究了产生液压冲击的根本原因,从理论上给出几种减小压力突变的方案.通过对泄荷压力变化曲线,对换向阀口的开度,PWM控制阀调节特性,换向阀并联等方案进行理论和仿真分析.仿真结果证明,三种方法对偏航刹车液压系统的液压泄压压力曲线有明显的改变,在一定程度上可以减小压力冲击对设备的损害,可为工程实际应用提供技术参考.     

TBM掘进机电磁换向阀动态特性仿真研究

TBM掘进机在掘进过程中会产生基础振动.当振动频率过快和振幅过大时会导致电磁换向阀阀芯位移超调量过大、阀芯自启和位移波动幅值过大,对稳定性影响较大.采用缓冲装置很难实现稳定性控制,需要对阀的结构参数进一步优化.根据阀芯力平衡方程分析三种情况下的电磁换向阀动态特性,重点研究基础振动和阀结构参数对阀超调量、位移波动幅值的影响规律.在Matlab/simulink上建立振动环境下电磁换向阀仿真模型,仿真验证各振动参数和阀结构参数对阀动态特性的影响规律,然后进行仿真优化,最后对仿真优化结果进行验证.结果表明:基础振动和阀结构参数会改变阀动态特性;优化后的模型能减小电磁换向阀阀芯位移波动幅值和位移超调量,提高阀的稳定性和振动适应性,为基础振动环境下电磁换向阀的选型和抑振提供基础理论参考.     

一类小车倒立摆的起摆稳摆时滞控制研究

主动控制中不可避免地存在时滞现象.本文研究了一级小车倒立摆由起摆到稳摆的时滞切换控制,包括非线性时滞起摆控制和线性时滞串级PD控制两种控制方法.为分析时滞对系统瞬态时域性能的影响,本文使用含时滞的线性表达式对特定运动时刻的Lyapunov函数导数进行近似,得到了时滞影响系统能量输入的简单判别式,发现时滞可优化非线性起摆控制阶段的能量输入.同时,使用定积分法分析了稳摆阶段的稳定性,得到了时滞的稳定性区间.针对本文所研究的小车倒立摆系统,综合起摆阶段和稳摆阶段的时滞取值范围,以引入适当的时滞,可以同时实现优化瞬态时域特性和稳定性的效果.     

基于灰色预测理论的转子系统振动主动控制

以灰色预测控制理论为基础,采用现代控制理论中的二次型优化原理,以控制力和响应加权最小为目标函数,设计了两种基于灰色预测理论的转子系统振动主动控制方案——灰色 GM(1,1)预测优化控制方案和灰色 Verhuslt 预测优化控制方案.并将该两种方案分别应用于带电磁阻尼器转子轴承系统的转子振动主动控制中,通过数值仿真验证了两种控制方法的有效性,并对两种方法的控振效果进行了比较.     

基于模糊PID的多功能中药提取设备自动化控制研究

针对当前中药的近红外线检测及提取存在检测精度低等问题,研究建立近红外在线检测装置和提取设备双层模块化控制系统,并基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)对模糊PID进行优化,得到优化后的自动化控制模型。试验结果表明,采用改进PSO优化的模糊PID控制下,温度和压力曲线更加平滑,且响应速度加快,调节时间缩短。采用改进PSO对模糊PID进行优化后,与模糊PID控制模式相比,曲线超调量、稳态误差、响应时间和调节时间分别下降了4.15℃、88.09%、5.41%、60.52%。说明基于优化模糊PID的多功能中药提取设备的自动化控制的快速性、稳定性和精度得到了显著提升。     

一种电磁吸附式智能液压系统过滤装置的设计

以提高液压油的清洁程度为目标,设计了一种智能电磁吸附式液压油净化装置.首先,以电磁平板、电磁换向阀、压力继电器、传感器为硬件核心,完成了智能净化装置的结构设计.其次,利用传感器对净化装置两端压力进行自动实时检测,并将得到的压力值与设定的压力阀值进行比较,控制压力继电器、电磁换向阀的工作状态,实现对智能净化装置的进一步控制.最后,利用FLuidSIM搭建了智能净化装置的工作原理模型,并以此为基础利用AMESim搭建了智能净化装置的仿真模型,通过对仿真模型运行结果的分析,证实所设计的智能净化装置可靠有效.     

电液制动系统液压力控制

电液制动系统(electro-hydraulic brake system,EHB)作为未来制动系统发展的重要方向,已受到广泛关注.本文基于一套自主设计的集成式电液制动系统(integrated electro-hydraulic brake system,I–EHB)系统进行研究,为确保其压力控制动态响应及精度,克服工作中存在的延迟及能量损失,设计了两种液压力控制方法,分别是基于田口方法优化的自适应PID控制和基于滑模变结构的补偿控制,并搭建台架对两种控制方法进行测试.通过对两种控制方法下系统响应的比较分析,发现滑模变结构补偿控制效果较好,系统响应快、稳态误差小、鲁棒性好,尤其在系统常用的低频及中高压阶段控制表现突出,验证了该方法的正确性和有效性,并为进一步探索提出了方向.     

油气田用紧急切断型孔板节流阀阀芯的优化设计

针对节流阀阀芯出现失效和磨损严重的问题,本文采用组合设计方法,提出了一种新型节流阀阀芯结构型式,以降低启闭扭矩、减小摩擦、提高密封性能及延长阀芯使用寿命,并在锥形阀芯节流阀设置远程智能控制装置,通过压力传感器实现智能化控制节流阀在紧急情况下的启闭。利用有限元分析软件,通过有限元仿真分析,验证优化后阀芯结构的合理性和有效性,局部流体压力降低94.88%,为节流阀阀芯的优化设计提供理论基础和工程意义。     

输油泵模糊控制器的设计及优化

由于大容量输油泵系统存在严重的非线性和时变性, 管道流量、输油泵入口压力及出口压力三个参数之间又存在耦合关系, 采用传统的PID控制器难以实现对流量、入口压力、出口压力的良好控制. 针对输油泵系统的特点, 提出了一种由两个模糊控制器组成的输油泵控制方案, 并应用改进的遗传算法对隶属函数和融合因子进行了优化. 仿真结果表明, 该控制器能够对管道流量、入口压力、出口压力进行协调优化控制.     

双蓄热式加热炉燃烧系统控制策略的研究

以加热炉燃烧系统的工艺流程为基础,分析了大型双蓄热式加热炉的控制策略.全炉烧嘴采用全分散换向控制,炉温控制采用改进型双交叉限幅控制,动态修正空燃比,排烟控制综合考虑炉压和排烟温度两个指标;同时在小负荷阶段引入开度-流量曲线进行控制并加以优化.实践表明,该方法在各种工况下均能同时对炉温、炉压、排烟温度进行良好的控制.     

流体管道水锤抑制的时间尺度变换控制

在流体管道运行中,打开的阀门突然关闭会造成管道内部流体对阀门及管壁的巨大压力冲击,这种现象叫做水锤效应,严重威胁流体管道的健康运行.基于此,本文研究了阀门关闭过程中抑制水锤效应的最优边界控制问题.水锤模型由一组非线性时空演化方程描述,本文首先通过半离散方法得到一个有限维模型.然后,采用分段一次线性控制变量参数化方法及灵敏度分析方法,结合时间尺度变换方法,推导其梯度形式.最后,结合非线性优化求解器,完成边界最优控制设计.仿真结果显示时间尺度变换方法能够更有效地抑制水锤效应.考虑到实际工程中的控制量为阀门相对开度,在得到阀门处的流量和压力的最优变化过程后,本文给出了阀门相对开度随时间的演化关系.     

PXI总线技术在液压脉冲试验平台中的应用

液压脉冲试验台是有规律的产生液压水锤波、考核飞机液压元件寿命的重要设备;为了控制产生水锤波和完整观察水锤波的全过程,不出现数据遗漏,综合了水锤波升率大、变化快的特点,以及PXI总线的诸多优点和先进性,提出了一种利用PXI总线技术开发的液压脉冲试验测控系统;利用该系统可对多种试验件进行水锤波、梯形波和正弦波等多种波形试验,并可对多个测点的流体压力、流量和温度变化进行详细观察和完整记录;实践证明该系统具有采集速度高、造价低、可扩展性强的特点。     

火电厂循环水系统事故停泵过渡过程的仿真研究

针对火电厂循环水供水系统的特点，应用水锤基本理论和特征线方法，对系统事故停泵水力过渡过程进行了计算机仿真，对泵出口阀不同关阀规律对应的过渡过程进行了比较分析，得出了较理想的关阀规律。从仿真结果看，最大水锤升压发生在两泵并联同时事故停泵，且关阀规律选择不当时对应的工况，所得出的结论对提高火电厂循环水系统的可靠性和运行稳定性具有重要的实践意义。     

扬范泵站停泵水锤的计算机仿真

对扬范泵站压力管路的水锤防护措施进行了计算机仿真和现 场测试,确定事故停泵水力过渡过程泵出口或管道中点处的水锤压力,瞬态流量及瞬态转速 的 变化。结果说明,只要设计合理,水锤消除器是一种结构简单、安装方便的水锤消除设施。     

基于虚拟仪器技术的飞机液压脉冲试验系统

液压脉冲试验是飞机液压系统设计中的重要环节.为了深入分析水锤现象和主动控制产生规范的液压脉冲波形,对液压元件的可靠性进行考核,针对该测控任务的需求,提出利用虚拟仪器技术开发液压脉冲测控系统.该系统通过对测点的灵活安排可对关键位置的流体压力、流量和温度信号进行实时观测和记录,极大地方便了水锤波的理论研究工作.此外通过主动控制技术,可在高温、低温和室温等多种试验环境下对多种试验件进行试验.实践表明该系统具有性能完善、功能齐全和可扩展性强的特点.     

压力传感器准静态“绝对校准”

介绍了传感器准静态校准的意义及落锤动标装置的工作原理 ,阐明了传感器准静态“绝对校准”的定义及方法 ,按照传感器的压力量程 ,设计了相关模型段的重锤———油缸组件 ,根据实验数据建立了各压力段的“绝对校准”模型 ,并通过实验验证了模型的可行性     

核电厂SLC两系CPU信号不一致问题技术研究

核电厂重要厂用水和循环水过滤重要冷源系统中的压力信号由安全逻辑处理机柜内的两系CPU进行采集。安全逻辑机柜两系CPU的信号采集与运算周期同为固定的100ms,但两系CPU其运行是独立且不同步的,且每个CPU在每个周期内采集信号的时间点是固定不变的。当水锤波效应引起的压力波动产生小于100ms的信号被一系CPU采集,会立即非预期启动安全级电机和泵等设备。当两系CPU间逻辑执行不一致状态持续达40 s还会发出两系CPU不一致故障报警。通过分析研究,在CPU信号采集前端增加0.5s上升沿延时模块。结果表明:该研究解决了由于水锤波效应引起的压力波动所造成的闪发信号导致安全逻辑处理机柜内两系CPU不一致报警以及频繁非预期启动安全级电机和泵等设备的问题。     

基于CMAC的飞机液压脉冲台自学习控制

飞机液压脉冲台是产生压力脉冲,考核飞机液压元件寿命的重要设备。该设备在产生液压脉冲的过程中,管内流体处于非恒定流动状态,其流态非常复杂,且受试验件特性的影响,难于有效的控制。采用常规的控制方法不易处理控制精度与收敛速度的矛盾。论文应用了一种CMAC自学习控制方案,通过CMAC的在线学习适时的自适应调整控制量,以达到对波形快速、准确控制的目的。该方法在飞机液压脉冲台中得到应用,仿真研究和实际控制效果均表明,该方案对不同试验件的水锤波控制具有良好的效果。     

潜孔冲击器试验台电气系统设计

潜孔冲击器性能检测对于保证凿岩机质量有重要意义.本文主要介绍了潜孔冲击器检测试验台硬件选择和系统软件流程,该试验台使用AT89C55单片机、并行高速采集卡,通过分时存取的方法进行位移、流量、温度、压力等信号的采集并传输给上位机.上位机进行数据处理得到冲击功、冲击频率、耗气量等性能参数,自动记录,并对测试对象作出合格与否判断.     

基于LMS Test.Lab的导电橡胶动态特性研究

搭建了基于LMS Test.Lab的分析试验系统,进行力锤系统与激振系统的配置,对导电橡胶进行了试验,并对测试数据进行分析.其结果对于进一步改进导电橡胶压力传感器提供了理论依据.研究表明:导电橡胶作为柔性压力传感器基材具有较好的阶跃响应特性与频率响应特性,其固有频率随着导电橡胶厚度的增大而增大.