液压自由活塞发动机工作过程仿真模型研究

为建立单活塞液压自由活塞发动机工作过程仿真模型,根据单活塞液压自由活塞发动机的系统特征,基于热力学、液压流体力学和动力学基本理论,给出了单活塞液压自由活塞发动机稳态工况工作过程的数学描述,并对结果进行了试验验证.结果表明:给出的考虑了液压系统构件动态特性影响的单活塞液压自由活塞发动机仿真模型,在活塞动力学特征、气缸气体...     

考虑空化效应的齿轮泵流量特性研究

齿轮泵的流量品质对车辆液压操纵系统和润滑系统性能有重要影响,为此开展了空化状态下齿轮泵流量稳定性及其影响规律的研究。忽略空气在油液内微弱的溶解效应,根据油液初始状态和实时压力计算油液含气率,考虑含气率对油液密度、有效体积弹性模量和黏度的影响,建立流体空化模型。将流体空化模型与齿轮泵动力学模型相耦合,在复杂系统建模与仿真软件AMESim环境下仿真求解,分析吸油压力、转速和负载压力对齿轮泵流量特性的影响规律。结果表明：仿真得到的齿腔压力脉动、容积效率与文献［16］试验数据比较一致;吸油压力对齿轮泵流量脉动影响最为显著,当吸油压力由1.01 bar降低至0.27 bar时,流量脉动增大1倍多,容积效率降低;转速升高会加剧空化倾向;负载压力升高对齿轮泵流量脉动影响很小;该研究对齿轮泵流量稳定性的预测和改善有理论指导意义。     

斜轴式液压变压器变压比的影响因素分析

建立了斜轴式液压变压器的排量模型、转矩模型和变压比模型,分别推导出变压比与补油口压力、负载口流量以及油液粘度的导数关系式,在此基础上,得到了这些因素对变压比的影响特性。理论分析与试验结果表明：补油口压力对变压比的作用受配流盘转角的影响,在不同的配流盘转角下,补油口压力的增大可能会提高或减小变压比,也有可能不影响变压比;增大负载口流量会减小变压比,而减小油液粘度会提高变压比;液压变压器变压过程中存在一个最大变压比点,而且负载口流量越大,最大变压比点出现越早。     

液压自由活塞发动机的活塞运动不对称特征研究

结合液压自由活塞发动机基本原理,建立了系统分析模型,通过仿真和样机试验结果分析了活塞运动不对称性及其影响因素。研究结果表明：液压自由活塞发动机活塞上止点运动呈现不对称性特征,能量传递特征和活塞受力特征决定了该不对称性是固有的。在上止点附近,气体压力对活塞运动状态起决定性作用,活塞压缩过程越快,对应的膨胀过程也越快。配流阀响应对活塞上止点运动状态影响不明显,不同负载压力形成位置主要影响膨胀过程后期。     

Pressure distribution of combining center cavity slipper for axial piston pump

In order to improve lubricating characteristics of slippers in an axial piston pump, the combining center cavity slipper approach was proposed based on slipper shape and moving characteristic. The cylindrical coordinate was used in the lubricant area and mesh was made. The blockweight approach was implemented to deal with non-coincidence of mesh and shallow recess border in numerical method. The finite control volume method was applied in calculating pressure distribution. The flow conservation equation and film thickness model were resolved through Gauss-Siedel relaxation iteration. The calculation and analysis results indicate that compared to the slipper （1） slip- per pressure distribution is improved; （2） hydrodynamic pressure of the combining slipper is greatly increased; （3） inclining degree is greatly reduced; （4） negative pressure in lubricant film disappear. So the combining center cavity slipper is lubricated better.     

多段液压机械无级传动的效率

研究多段液压机械无级传动的效率问题。方法在建立构造模型和分析功率流程的基础上,推导了效率计算的一般公式。结果多段液压机械无级传动的效率是分段连续的,在较大的范围内高于液压传动的最高效率;液压传动的容积效率能引起输出转速跳动,但可通过控制液压元件排量比或调整换段点的办法使其减小或消失;液压元件的机械效率会引起液压元件的工作压力或输出转矩的变化。结论多段液压机械无级传动是一种比较理想的高效率无级传动装置。     

车用液压泵实验台恒温油源系统设计与仿真研究

以车用液压泵马达实验台恒温油源系统为研究对象,建立了该系统基于AMEsim的各主要部件模型,采用模块化结构的方法构成系统;为满足系统高供油流量和高温度控制精度的要求,本文采用了双区域PID调节的控制策略对系统的动态响应进行了仿真分析。仿真结果表明所建模型具有较高的精度,双区域PID调节控制策略有较强的实用性,为恒温油源系统的设计提供了理论依据。     

等差式液压机械无级变速传动系统分析及其参数优化设计

液压机械无级传动是一种多功率流无级传动系统,具有无级调速、高效率的特性,是大功率车辆较理想的传动形式.本文介绍了等差式液压机械无级传动的基本原理,探讨了各个组成机构的关系;采用优化理论,对行星排参数、传动比参数进行了优化设计.计算结果表明本文所采用的优化算法具有较大的实际应用价值.     

单活塞液压自由活塞发动机压缩冲程特性

以压燃式单活塞液压自由活塞发动机为对象研究其压缩冲程特性,以期得到高效可靠的压缩过程实现方案,满足系统着火条件要求.基于系统的基本结构,对系统不同工况下的压缩过程进行分类,并分别研究其主要特征,确定利用液压能实现系统压缩过程的基本控制量.通过建立系统压缩过程气缸状态和液压腔状态仿真模型,结合相关的试验测试结果,对不同工况下的压缩过程特性进行研究.研究表明:系统低压压缩过程着火条件易于满足,在非正常工作状态下的高压压缩过程需要消除压缩蓄能器的稳压作用,同时减小频率控制阀节流作用的影响.     

考虑横摆稳定性的无人车轨迹跟踪控制优化研究

横摆稳定性和轨迹跟踪性能对无人车至关重要。为此,提出一种基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,将考虑瞬时极限性能的稳定性判据添加到控制器约束中,并且利用性能驱动的方式对控制器的参数进行优化。首先根据车辆3自由度动力学模型建立横摆角速度-质心侧偏角相平面,分析前轮转角对相平面平衡点的影响,通过建立相平面的等倾几何曲线,分析车辆的稳定性特征,设计出基于包络线的横摆稳定性判据。然后将模型预测控制器的代价函数参数化,根据性能目标设计特定场景的全局代价作为评价函数,利用贝叶斯优化进行预测时域和代价函数权重两类参数的优化,实现目标任务全局性能最优。仿真和实车试验表明,所提算法在保证车辆稳定的前提下,发挥了车辆的动力学极限,采用的贝叶斯优化方法对轨迹跟踪模型预测控制器的参数进行了优化,实现了轨迹跟踪性能的提高。