液电混合直线驱动系统位置控制特性研究

提出了一种采用电-机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电-机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响,液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向,满足系统负载力需求,电-机械直线执行器用于运动控制,并补偿液压缸输出力波动和外部干扰力。为实现上述目标,设计了基于扩张状态观测器的电-机械直线执行器自适应滑模控制方法,以估计的负载力调节泵压力和比例阀开度,对液压缸输出力进行调控。比例阀在系统运行中主要用于控制液压缸运动方向,阀开度较大,可显著降低节流损失。通过仿真和试验分析了系统的运行特性和能效特性。结果表明,该系统具有良好的位置控制特性,能量效率高,较传统阀控系统能耗减少51%。     

基于直流电机与全液压转向器直联的自动转向系统研究

针对农机装备电控液压自动转向系统生产成本高及电动方向盘自动转向系统中控制力矩小、存在自由行程的问题,设计了基于直流电机与全液压转向器直联的自动转向机构及其电控系统,该系统主要包括自动转向执行机构、自动转向控制器和液压转向机构等。自动转向执行机构与原车液压转向机构连接实现自动转向功能,考虑了底盘阿克曼角的自动转向控制器实现车轮转向的精确控制,通过在转向驱动电机输出轴安装电磁离合器和转向柱扭矩传感器实现人工驾驶模式和自动驾驶模式的自动切换。试验结果表明,车轮转角响应平均稳态误差小于0.1°,最大稳态误差为0.158°,±20°阶跃信号最快响应时间达1.2 s,超调量小于1%,可以满足对各种轮式农机的自动导航辅助驾驶转向系统性能的要求。     

超磁致伸缩驱动器的输出特性研究

介绍了超磁致伸缩驱动器结构及其内部磁路的设计方法，对采用国产材料研制的驱动器的位移及力的输出特性进行了测试。实验结果表明，该驱动器具有理想的动态和静态输出精度和输出范围，可以用于精密设备的低频主动隔振平台中。     

基于稀土超磁致伸缩材料的微致动器设计

选择Terfenol-D作为微致动器主要材料，采用弹簧对GMM棒施加一定的预压力以获得较大的磁致伸缩应变，采用偏置磁场消除GMM棒的倍频现象并使之工作在线性段，对磁路进行了分析和优化设计。针对电磁线圈工作发热及涡流损耗引起的GMM棒温升，采取了强制水冷方法并专门设计了一个恒温冷却系统用以消除材料的热变形对致动精度的影响。     

汽车中控锁执行器性能检测试验研究

对汽车中控锁电动执行器性能检测进行了深入研究。通过力学分析与试验，对交变试验力的特点及产生原因进行了分析，得出盘簧机构相对电动执行器是交变负载，从而提出了以中控锁自身作为检测负载的方案。为解决在恒温箱内测量主动驱动力的困难，采用了间接测量工作电流的方法；此外还进行了耐久性试验和驱动时间的测量。全套检测装置已成功应用于生产中。     

先导式泄压持压阀的设计

介绍一种利用活塞作驱动和控制器、先导阀作负反馈调节器件的泄压持压阀的结构，工作原理，设计方法。应用表明：该阀具有开启快、泄压效果好，关闭时能有效消除水击，避免管道压力波动，持压稳定，运行平稳等特点。     

超磁致伸缩微致动器结构优化与静态特性试验

采用超磁致伸缩材料作为微致动器的主要材料，详细阐述了超磁致伸缩微致动器的结构及性能。通过建立超磁致伸缩微致动器的2D轴对称模型，利用有限元方法对微致动器的电磁结构进行优化。试验结果表明超磁致伸缩致动器在合适的偏置磁场及预压力作用下，能达到较佳的输出电流-位移及电流-输出力响应特性。     

新型压电-流体混合驱动精密位移机构

提出一种新型压电驱动精密位移机构,着重介绍了其结构、工作原理和控制方法,分析了机构参数与输出性能之间的关系。该机构以压电叠堆为动力元件驱动流体,利用换向阀控制流体流向,通过执行缸两个腔体内流体置换的方法将压电叠堆的往复振动转换成执行缸的直线运动。调整电压或执行缸的参数可获得所需的进给步长和输出推力,具有精度高、易于控制、稳定性好等特点,适用于微位移以及较大行程范围内的精密进给运动。     

连续可变相位配气机构的设计

设计了一种机械-液压混合控制式相位连续可变配气机构,以一个旋转阀代替了原有的凸轮轴,用液压力开启气门,以内燃机的转速控制旋转阀的位置,从而达到控制配气相位的目的。     

基于永磁操动机构的真空开关动力学特性分析

真空开关利用新型的永磁机构作为操动系统，具有较高的操作精度与可靠性。在建立了永磁操动机构动态特性数学模型的基础上，分析了永磁机构的运动特性。在试验过程中实测了真空开关的动态参数，将实测结果与理论计算进行分析比较，结果表明数学模型与计算方法准确可靠。