电液比例方向控制液压系统分析

在近些年的机电工程发展建设过程中,随着经济、技术等多方面的发展和变化,电液比例方向控制液压系统出现并得到广泛地应用发展。文章通过对电液比例方向控制液压系统的要求、原理进行分析以及研究,并对其中的问题进行总结研究,从而进一步促进系统的完善。     

基于Prandtl-Ishlinskii模型的气动肌肉迟滞特性动态建模与控制方法

现有迟滞模型由于采用离线参数辨识方法,难以表征气动肌肉迟滞的时变性和负载相关性,极易产生较大的建模误差。为了精确表征气动肌肉的迟滞特性,利用Prandtl-Ishlinskii（PI）模型描述气动肌肉的位移-气压迟滞特性,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识PI模型参数。在此基础上,结合PI逆模型设计了一种带有前馈在线补偿的复合控制方法用于气动肌肉的运动控制。同时搭建相应的实验装置进行了气动肌肉迟滞建模和运动控制实验。实验结果表明,采用在线参数辨识方法后的PI模型能有效描述气动肌肉迟滞的负载相关性,且极大地降低了负载变化带来的控制误差。     

商用车远近光灯照明系统故障诊断

在新时期下,我国汽车产业进入快速发展的阶段,汽车配备的灯光电路系统日趋复杂,但功能却极具多样化,特别是商用车远近光灯照明系统故障的检修工作难度较大,技术人员必须掌握照明系统故障的诊断技巧,科学和准确地排除各类故障,将商用车行驶的安全性做到极大程度的提升,让灯光的使用愈发有效.基于此,本文对商用车远近光灯系统进行简述,探...     

气动肌肉肘关节MPI迟滞模型与补偿控制

针对气动肌肉驱动的四连杆肘关节输入气压与输出角度间的迟滞进行分析。建立肘关节迟滞的PrandtlIshlinskii(PI)模型,采用Levenberg-Marquardt方法辨识模型参数;选择改进Play算子合适的包络函数,设计一种可描述非对称迟滞现象的改进PI(Modified PI,MPI)模型,相较于传统PI模型(Classical PI,CPI),MPI模型对非对称迟滞曲线拟合度更高。基于MPI模型,设计前馈积分逆补偿器,并与PID组成积分逆补偿控制器(MPI-I-I-PID);完成了MPI-I-I-PID、PID与基于CPI模型的积分逆补偿PID控制器(CPI-I-I-PID)的位置控制仿真。仿真结果表明,MPI-I-I-PID可以减小跟踪误差,提高跟踪精度。在不同负载下进行了控制实验,实验结果表明,随着负载增加,补偿效果减弱,为此在补偿器中加入分段PID,MPI-I-I-pPID可减小抖动幅度,降低肘关节跟踪误差,提高位置控制精度和稳定性,验证了迟滞补偿器的有效性。     

高精度气动比例压力阀设计与特性分析

设计了一种两级阀芯活塞式结构的以比例电磁铁为控制元件,采用电反馈闭环控制的高精度气动比例压力阀。该阀输出压力在0.6MPa内连续可调,且稳态精度可达0.25 kPa。建立了比例阀完整的非线性动态模型,分析了主要物理和几何参数对系统动态特性和控制性能的影响;构建了输出因子调整的模糊自适应比例加积分控制器,并利用ATmega16单片机实现了压力在设定范围内的快速高精度控制。实验结果表明,该阀在设计压力范围内具有良好的压力和流量特性;和传统PI算法相比,输出因子调整的模糊自适应算法在改善系统响应和控制稳定性的同时,显著提高了稳态控制精度,具有较高的效率和鲁棒性。     

基于神经网络的柴油机共轨系统轨压控制方法

通过系统建模仿真的方法研究了柴油机高压共轨系统轨压控制方法,提出采用神经网络模糊PID控制可以提高轨压的控制精度和系统响应性.在Matlah/Simulink环境下进行了模糊PID控制和神经网络模糊PID控制的仿真比较,证实了神经网络模糊PID控制方法使得系统控制精度、响应时间、扰动抑制、鲁棒特性都明显优于模糊PID控制方法.     

滚轮压扭型2D电液比例方向阀特性分析

设计了一种滚轮式双向压扭联轴器,以球型滚轮代替滚动轴承,既简化了压扭联轴器的加工,也减小了摩擦阻力;可实现比例电磁铁直线运动和阀芯旋转运动的转换,同时放大阀芯旋转扭矩,并将其与双向比例电磁铁和2D方向阀共轴联接,组成一种压力高、流量大、结构简单的位置反馈型2D电液比例方向阀。进而建立了该阀的数学模型,应用Matlab软件对阀的特性进行了仿真分析。实验结果表明:滚轮型压扭联轴器具有良好的输入输出特性,颤振补偿下空载滞环可达1.0%;系统压力为21 MPa时,包括电磁铁滞环在内,该阀流量滞环小于5%,且线性度和重复特性良好;对应-3 d B、-90°的频宽约为12 Hz;阀的阶跃响应上升时间约为0.45 s,无超调量。     

基于神经网络逆系统方法的汽车底盘解耦控制

为了消除汽车底盘各电控子系统间的耦合影响,采用了一种基于神经网络逆系统方法的底盘解耦控制策略.对集成主动前轮转向( AFS)、直接横摆力矩控制(DYC)和主动悬架(ASS)的汽车底盘系统进行研究,利用Interactor算法分析了底盘系统的可逆性,建立了多变量底盘系统的BP神经网络逆系统模型,将闭环控制器与神经网络逆系统组成复合控制器用于改善系统的动态性能,并进行了仿真验证.结果表明,基于神经网络逆系统方法的解耦控制策略能够消除底盘各电控子系统间的干涉和耦合影响,有效改善整车的操纵稳定性.     

基于北斗自动驾驶比例电磁阀的控制方法

PWM调制是一种控制比例电磁阀的方法,通过采用比例电磁阀连接双PWM调制模块的方法,提高拖拉机在自动驾驶过程中的精度和稳定性。双PWM调制模块是采用双PWM调制对比例电磁阀进行控制。双PWM调制是指在1个PWM周期内,增加了第2个调制,减小了比例电磁的电流纹波,从而对比例电磁阀的冲击更小。可有效增加比例阀的使用寿命,增加比例电磁阀的控制精准度。      

可变喷嘴涡轮增压器电液控制阀仿真与实验

根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流-转角特性.仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能.AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过曲柄轴转角随输入电流变化的实验,验证了仿真模型的可行性.     

比例电磁阀开环-闭环复合控制算法

以比例电磁阀为研究对象,以快速建立具有良好性能的通用控制算法为目标,以充分利用电磁阀的响应特性为途径,提出了将开环控制和闭环控制相结合的开环-闭环复合控制算法,论述了控制算法的模型结构和设计过程。不同于将误差作为唯一输入的常规控制算法,复合控制算法同时将目标值和误差作为控制器的输入。以电磁阀响应特性实验为基础,根据电磁阀的稳态特性建立开环控制表,消除系统的稳态非线性;根据电磁阀的瞬态特性设计了闭环控制器和滞后特性预估修正模块,降低了模型误差和滞后特性的影响,提高了动态响应性能。实验结果验证了复合控制算法的控制精度、响应速度和鲁棒性。     

滚珠丝杠压扭型2D电液比例方向阀静态特性研究

针对直动式电液比例方向阀因比例电磁铁磁饱和造成流量无法做大的不足,提出了一种滚珠丝杠型2D电液比例方向阀。该阀利用压扭放大驱动技术放大电磁铁推力,通过静力分析,其放大系数为20,能克服摩擦力或卡紧力等非线性因素的影响。实验结果表明：压扭联轴器螺旋升角和力传递半径越大,压扭放大效果越明显;改变颤振幅值比改变频率对改善阀的静态特性影响明显;增大螺旋升角和力传递半径对阀的静态特性改善明显,在7MPa系统压力下,该阀的滞环不超过3%,死区约为0.5%;28MPa系统压力下,流量可达190L/min,死区约为2.8%,滞环小于5%,导控级泄漏约为0.2L/min。理论研究与实验数据说明：该阀较传统的直动阀具有良好的静态特性和工程实用价值。     

斜坡渐扩形节流槽对比例阀微动特性影响研究

针对现有U形节流槽的比例阀在小开口处,阀口过流面积变化梯度较为剧烈、流量增益较大,导致比例阀在小开口时会产生启动不平稳、响应速度较慢和流量控制精度较低的问题,提出一种节流槽形状为斜坡渐扩形的新阀芯。通过理论计算和模拟仿真的方法,对比分析了U形节流槽和斜坡渐扩形节流槽的过流面积变化梯度以及不同阀口开度下的位移特性、流量特性和阀口流动特性。由仿真结果可知,相较于U形节流槽,斜坡渐扩形节流槽在阀口开度为1mm时,阀芯位移响应时间缩短0.04s;在阀口开度为2mm时,阀芯位移响应时间缩短0.07s。且斜坡渐扩形节流槽在阀口开度较小时,稳态液动力更小,流动状态更稳定,造成的流动损耗也更小。最后进行了试验验证,由试验结果可知,斜坡渐扩形节流槽阀芯位移响应时间缩短0.08s,且阀芯流量响应特性曲线的线性度更好。通过对仿真和试验结果的对比分析可知,当节流槽形状为斜坡渐扩形时,阀芯在小开口处过流面积变化梯度较小,流量增益较为平稳,从而提高了阀的启动平稳性、响应速度和流量控制精度,改善了比例阀微动特性。     

比例阀异形阀口流量特性PIV可视化实验研究

以比例阀异形阀口的流量特性为研究对象,搭建了U形、V形、圆头渐扩形节流槽阀口结构的数学模型,并进行了仿真与实验研究,分析了异形阀口在不同压差及不同开口度条件下的流量特性,得到了圆头渐扩形阀口形式具有较好的流量控制线性度。采用相似实验的方法,按雷诺相似准则设计比例阀实验模型,并选用纯水为介质,利用2D-PIV流场测试技术对异形阀口流场特性进行了可视化实验研究,得到了圆头渐扩形阀口不但具有较好的流量特性,并且降低了旋涡的面积与强度,预期会产生较小的流动损失。     

果园作业车稳定性控制方法研究

针对果园作业车运动特点,建立整车侧倾、俯仰模型和轮胎模型,并推导出主动转向稳定性控制模型;以该控制方法为基础,在Matlab/Sim Mechanics中构建车辆仿真分析模型,模拟果园作业车在不同工况条件下的运动状态,并将PID控制算法融入主动转向控制模型,实现车辆运动稳定性控制,借助模型仿真分析证明控制模型的可行性与有效性;通过实车比例模型与仿真分析模型对比试验,进一步验证Matlab/Sim Mechanics仿真模型与实车模型的一致性与实用性。     

汽车常用继电器介绍及应用

主要介绍了汽车用继电器的功能、结构分类,阐述在整车电器系统的设计中如何正确选择合适的继电器及继电器在应用中的要点。     

多轴转向车辆零侧偏角控制策略研究

建立了多轴转向车辆的二自由度操纵动力学模型,并得到多桥转向车辆横摆角速度.质心侧偏角及侧向加速度与前轮转角之间的传递函数的通用公式.在此基础上,得到车辆采用零侧偏角控制策略时,车辆转向中心到质心的距离,横摆角速度增益及侧向加速度增益的表达式.以某五轴转向车辆为例.对其转向性能进行了分析.结果说明:零侧偏角控制策略能适用于工程车辆.且能使车辆转向更平稳,在高速运行时,能显著提高车辆的稳定性.