基于硬件在环仿真试验平台的电动液压助力系统能耗分析

为了研究电动液压助力转向（EHPS）系统的能耗影响因素,该文搭建了EHPS系统硬件在环仿真试验平台,包括主控平台、方向盘驱动模块、测试系统模块和转向阻力液压加载模块。利用该平台对某型EHPS系统主要组成元件的能耗进行了测试,该试验条件是在模拟农村道路的驾驶情况下,研究影响电动液压助力转向系统能耗的关键因素。试验结果表明,电动液压助力转向系统的待机功率,液压油的温度、黏度,转向阀的压降以及转向齿条力的大小对电动液压助力转向系统的能耗影响较大。研究结果对开发新型节能EHPS系统具有指导意义。     

迭代反馈整定在电液伺服系统中的应用

迭代反馈整定（IFT）控制方法能够在未知系统模型的前提下,完成系统控制器的参数整定,使系统控制性能趋向优化。迭代反馈整定方法与传统PID控制器相结合,构成一种IFT—PID控制器,该控制器能够实现在线自整定。将该控制器应用到电液伺服系统中,结果表明,即使被控系统存在很强的非线性,该控制器也能够在外界扰动和系统工况发生变化时,完成控制器参数整定,使控制系统取得满意的控制效果。     

多路阀可视化机液系统建模及动态特性

为研究LBF20型电液比例负载敏感多路阀的动态特性及参数优化,分析了此多路阀的工作原理及流量共享分配特性,提出了用AMEsim软件建立基于挖掘机的可视化机液一体化系统模型的新方法.再将铲斗动臂收缩复合动作时系统流量分配特性的仿真结果与理论分析对比,验证系统模型的正确性.采用批参数运行和控制变量的方法,研究了三通流量补偿阀的弹簧预压力、LS管路的直径、长度和横截面形状对系统动态特性的影响,确定最佳参数范围.结果表明:三通流量补偿阀的弹簧预压力设定在150~350 N较合理,且预压力增大,进入负载联的流量、压力裕度和泵出口压力均增加;LS管径适当增大,管内流体为层流,管路上的压降几乎为0,此时管路长度和横截面形状对系统特性影响较小.建模方法可为其他多控制阀机液系统建模提供参考,LBF20型多路阀系统模型可用于其进一步的参数优化和动态特性研究.     

弓形和矩形先导级2D伺服阀动态特性分析

2D伺服阀基于螺旋伺服的原理将先导级和功率级集成在阀芯上,具有功率密度高和响应速度快的特点,其动态特性易受先导级节流口的影响。本文对弓形和矩形两种先导级结构的2D伺服阀动态特性及其结构参数对动态特性的影响进行研究。首先,阐述2D伺服阀的结构及工作原理,分别建立弓形和矩形先导级结构2D伺服阀的数学模型;然后,采用数值计算的方法对两种先导级结构2D伺服阀进行仿真分析,获得两者在不同结构参数(斜槽角β、先导级零位开口量h0)和不同工作压力ps下的阶跃响应特性;最后,搭建2D伺服阀的阶跃特性实验平台,获得弓形和矩形两种先导级结构2D伺服阀的阶跃特性实验曲线,并与仿真结果进行比较。结果表明,在相同结构参数(斜槽角β为82°、先导级零位开口量h_0为0. 02 mm)和20 MPa工作压力条件下,2D伺服阀采用矩形先导级结构将阀芯轴向位移对阀芯转角的阶跃响应时间,从弓形先导级结构的3. 4 ms缩短为1. 4 ms。将矩形先导级结构应用于以力矩马达作为电-机械转换器驱动阀芯旋转构成的2D电液伺服阀中,当阀芯轴向位移为0. 3 mm时,其阶跃响应时间为10 ms,基本满足2D电液伺服阀对响应速度的要求。     

电液伺服油气悬架加载系统控制方法

针对某重型车辆油气混合型悬架试验系统,建立了油气悬架负载的电液伺服驱动力控制系统的数学模型,并分析了负载刚度变化对系统幅值裕量与相位裕量的影响,得到控制参数与负载刚度之间的关系.为了能够提高系统的动态性能,引入根据刚度变化自动进行增益和转折频率调整的二阶校正环节.仿真和试验均表明所提方法对提高试验精度的有效性.     

基于模糊PID的拖网渔船升沉补偿系统研究

拖网渔船在作业中往往会受到风浪起伏产生升沉运动,进而影响捕捞效率与安全.为消除渔船升沉运动带来的影响,设计了一种基于模糊PID控制器的液压缸式升沉补偿器自动调节装置.首先分析主动液压缸式升沉补偿方案原理,以阀控非对称缸位置控制系统为研究对象,建立了数学模型,设计了模糊PID控制器,在Matlab/Simulink中搭建...     

拖拉机后悬挂横向位姿调整的模糊PID控制

针对传统拖拉机后悬挂机构无法实现横向位姿自动调整,难以适应丘陵山地复杂地形作业需求,导致耕深均匀性差、作业效率低等问题,该文设计了—种采用双液压缸进行横向位姿调整的后悬挂系统。首先,对提升臂、提升杆、农具三脚架等构件进行运动学分析,并运用MATLAB对液压缸活塞杆位移与农机具倾斜角度进行仿真,得出当横向倾角为-15°~15°时,液压缸活塞杆位移与角度的函数关系;其次,设计了横向位姿调整机构液压系统,并建立了该液压系统的数学模型;运用Simulink搭建了横向位姿调整系统的液压系统仿真模型,并采用模糊PID控制方法对仿真模型进行控制性能仿真;最后,搭建了拖拉机后悬挂系统控制试验平台,进行了拖拉机后悬挂横向位姿调整试验。结果表明：在预定目标内（±2°~±15°）,最大误差为1%,平均误差为0.7%,仿真的系统调整时间较短,不足0.2 s,试验的调整时间为1 s左右,系统稳定时间仿真和试验都很小,在0.1 s左右,试验和仿真超调量为0 ,符合设计目标,能够满足山地丘陵作业的横向角度调节需求。     

主轴交流伺服系统稳定性控制策略研究

基于交流电机矢量控制理论,结合某加工中心主轴交流伺服系统,给出了该伺服系统基于传函的控制框图。应用Matlab语言与simulink仿真工具,对不同伺服参数配置下的加工中心主轴动态性能进行了数值计算和动态仿真,得到了这些参数对主轴交流伺服系统稳定性的影响规律,进行了主轴交流伺服系统稳定性控制策略的初步研究。     

CPP桨毂机构电液伺服加载试验台

提出一种新型加载试验台,可以完全模拟变螺距螺旋桨(CPP)在水中旋转时对桨毂机构产生的各种载荷力和力矩。CPP在不同转速、螺距和航速下所产生的推力、旋转阻力、离心力以及转叶扭矩,可通过多通道电液力(力矩)伺服控制系统,按照相应的载荷谱对桨毂机构实施加载,还可完成静态、动态以及脉动激振载荷力和力矩等加载试验。该加载系统采用立式结构,以大质量圆盘作为基座,被加载桨毂倒立安置在圆盘基座中心。对加载试验装置的关键结构件进行了有限元分析,并对电液伺服加载系统进行频率响应特性仿真分析。试验证明该加载系统能够满足各项加载试验要求。     

液压力觉双向伺服系统的策略切换控制

在主手为液压力反馈手柄而从手采用液压缸位置伺服装置驱动的力觉双向伺服系统中,为解决从手与刚性物体接触时产生的震荡问题,提出策略切换控制算法。针对柔性负载,采用包含主从手力及位移的四通道式从端驱动型策略,使用主从手力之差驱动从手,再以主手跟随从手位移;在刚性负载下,为避免从手力突变影响位置环而产生震荡,采用不包含从手力的三通道策略;根据从手负载力和速度设计判断指标,控制两种策略的切换。通过刚柔性两种物体的抓取实验证明该策略对刚柔性物体均有良好的力反馈控制效果,并避免了原有的从端力驱动型策略在抓取刚性物体时产生的震荡问题。