基于严格反馈模型的电液伺服作动器控制策略研究

主动悬架可根据车辆实时状态调节悬架参数,显著提高应急救援车辆救援效率,电液伺服作动器是电液伺服主动悬架系统实施主动控制的核心部件。对电液伺服作动器控制策略展开了研究,建立了主动悬架液压伺服作动器模型;基于该模型提出了基于严格反馈模型的自适应位置跟踪控制策略,并证明了该策略在Lyapunov意义下的稳定性。仿真和单缸实验验证表明,与传统控制方法相比,所提出的位置跟踪算法可有效提高电液伺服作动器的位置跟踪性能。

摩擦阻力对伺服作动器的响应性能分析

分析摩擦副伺服作动器和静压支撑伺服作动器的密封与导向结构原理,表明静压支撑伺服作动器可实现近乎无摩擦的相对运动。通过频响能力、最大速度、加速度失真度试验数据对比,证明摩擦阻力会对伺服作动器的响应性能产生不良影响。

基于试验的伺服作动器仿真模型可信度评估方法研究

航空伺服作动器是飞机中的关键元件之一,面对目前航空液压元件高性能发展的需求,采用数字化手段搭建性能仿真模型成为伺服作动器研究的重要手段。为了保障后续基于该模型的优化分析结果具有可靠性,需要对该模型的输出结果进行评估验证。由于航空伺服作动器的实际工况复杂多变,为了更全面、可靠地评估仿真模型对各工况下伺服作动器的性能表现的复现程度,提出了一种仿真模型可信度评估方法,从试验数据来源设计到模型验证设计,保证模型评估的试验工况全面性以及试验数据的典型性、可靠性;基于对试验数据的置信区间计算,量化评估仿真结果具备的可信度,有助于更好地解释、改进仿真模型。通过所提可信度评估方法验证,所建伺服作动器的性能仿真模型对斜坡响应工况的模拟可信度达92%,对阶跃响应工况的模拟可信度达93%~96%。

最小方差自校正控制器在液控伺服作动器上的应用与仿真

本文根据自适应控制理论和参数辨识原理推导了最小方差自适应调节器。为进一步提高系统的控制性能 ,文中引进了误差反馈 ,构成了带有误差反馈的最小方差自校正控制器。在建立了液控伺服作动器的数学模型的基础上 ,进行了大量的附加有误差反馈最小方差自校正控制器的仿真试验研究 ,说明了这种控制策略的可行性。

系列伺服作动器动态加载系统及其控制策略

针对系列多型号伺服作动器系统的动态加载试验需求,设计了一种由直线电机与液压增力模块构成的新型加载系统,并基于AMESim/MATLAB联合仿真模型研究了系统的加载控制策略:采用多闭环与前馈复合控制提高加载系统力控制精度并改善相位滞后;基于结构不变性理论对伺服作动器的位移输出信号进行前馈补偿并抑制多余力.仿真结果表明,该加载系统方案能够有效抑制多余力,减小系统相位滞后,提高力加载精度,保证加载系统具有良好的整体性能,并可灵活地满足不同载荷、不同频率的加载测试需求.

基于改进PCA-SOM的电静压伺服作动器油滤堵塞故障诊断

针对电静压伺服作动器(EHA)的油滤堵塞故障,提出利用可调式球头油堵预置不同程度的油滤堵塞工况进行数据采集,并在传统自组织映射神经网络(SOM)的基础上,引入主成分分析(PCA)法,利用各元主成分贡献率对神经元竞争域值各维系数进行修订,提出了改进PCA-SOM神经网络对系统堵塞状态进行判识。研究结果表明,与传统SOM神经网络和PCA-SOM神经网络相比,改进PCA-SOM神经网络在提高聚类效果的同时,提高了模型的准确率和训练速度,在EHA的油滤堵塞故障诊断中有更好的适用性。

可靠性强化试验技术在某型伺服作动器研制中的适用性探索

目的探索可靠性强化试验技术在典型机电液一体化产品伺服作动器研制过程中的适用性。方法以某型伺服作动器为研究对象,从故障激发的角度对可靠性强化试验技术的应用进行可行性分析,在响应调查和应力分析的基础上,结合产品的工作特点设计适用于该类伺服作动器的可靠性强化试验方案,包含低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温度循环试验10个循环、振动步进应力试验(包含气锤式三轴向六自由度超高斯随机振动方式及电磁振动台随机振动方式)及综合环境应力试验5个循环,并依此进行试验。结果在快速温度循环试验及综合环境应力试验过程中,均有效地激发出了产品的漏油故障,与相似产品外场暴露的漏油故障模式相吻合。结论可靠性强化试验技术可有效地应用于典型机电液一体化产品伺服作动器的研制过程,设计的可靠性强化试验方案可有效地激发外场出现频率较高的故障,可作为该类产品研制的试验手段之一。

具有回油冷却结构的航空伺服作动器热力学建模与分析

航空矢量喷管作动器受发动机热辐射的影响严重,常采用回油冷却方式进行作动器及其部件的温度控制.考虑发动机与伺服阀控作动器的对流、辐射以及作动器各部件之间的传热过程,建立真实工况下基于集总参数法的矢量喷管作动器热力学模型,取得了活塞在中位附近以及往复运动时作动器各部件的温度分布规律及其影响因素.分析结果表明:活塞在中位附近时,油液流过冷却流道通过热传导作用带走热量,冷却效果显著.活塞往复运动时,油液不断进出有杆腔和无杆腔,各节点温度达到稳定波动状态,较中位附近时的热平衡温度均有所降低.作动器各节点温度随机闸辐射温度、环境温度和油液温度升高均升高,其中发动机机闸的辐射温度影响最为明显.缸筒直接受机闸热辐射作用,某机闸温度从300℃升至400℃时,左、右两侧缸筒温度升高约40℃.通过对流换热作用,随环境温度、油液温度的升高作动器各节点的温度线性升高.

双圆锥静压支承应用在电液伺服作动器中的研究

通过圆锥静压支承流体力学建模和无因次特征参数优化选择的研究，对该结构形式的抗侧向力、临界空穴速度、泄漏量等特性进行了计算，并作了推证和合理简化。文中还通过试验和工程实践的验证表明。

圆锥静压伺服作动器

本文对飞行模拟器运动系统的静压伺服作动器进行了分析，介绍了系统主要元件的结构原理。

电液伺服作动器活塞杆抖动问题的几种原因分析

电液伺服作动器作为电液伺服系统工作中的关键执行机构,其性能稳定性对伺服系统乃至飞行控制系统具有重要影响。产品测试过程中,要求活塞杆运动平稳,然而在工程实例中,伺服作动器活塞杆抖动问题时有发生,结合电液伺服作动器及其组成部分的工作原理,对该问题进行细致的故障分析,并提出一些相应的解决措施。

空间对接动力学半物理仿真系统电液伺服作动器设计与研究

针对空间对接半物理仿真系统电液伺服作动器设计问题进行研究,建立了接触碰撞半物理仿真试验系统。从分析空间对接半物理仿真系统建构问题和对接机构的特性入手,提出了运动模拟器电液伺服作动器的设计要求。通过对电液伺服作动器动力机构数学模型展开分析,提出减小电液伺服作动器动态特性相对负载刚度变化的灵敏度的设计方法,并进行了实验验证。

基于内模控制的主动悬挂电液伺服作动器位置控制研究

针对负载质量和负载力等参数不确定的主动悬挂电液伺服作动器位置控制系统,采用内模控制方法对其进行位置控制。根据系统特性建立了电液伺服作动器位置控制系统线性化数学模型,并基于此模型设计了内模控制器。为验证内模控制器的控制效果,进行了与PID控制的对比仿真分析和台架试验。以阶跃信号为输入信号进行了仿真分析,仿真结果表明,系统在内模控制下的单位阶跃响应快速、平稳、无超调,动态特性优于PID控制,且当系统受到外部干扰时,内模控制比PID控制能更快速、平稳地恢复至稳态值。台架试验包括改变正弦输入信号频率和改变负载质量两种试验方案。结果表明,当正弦输入信号频率由0.1 Hz增加至2 Hz时,基于PID控制的系统跟踪性能明显恶化,而基于内模控制的系统跟踪性能并无明显变化;当负载质量发生变化时,基于内模控制的系统跟踪误差变化幅度明显小于PID控制。基于内模控制的电液伺服作动器位置控制系统的跟踪响应性能优于PID控制,满足主动悬挂系统的使用要求。

机电静压伺服作动器热分析及热控制

机电静压伺服作动器是一种闭式液压系统,由于取消了回油油箱,导致系统散热能力较差。油液的温度过高,易造成密封件的过快老化,从而影响系统的寿命。针对这个问题,用热力学容积体方法和热仿真软件相结合对外加散热片的方式进行了热分析,外加散热片无法满足系统对油液温度的要求。提出在系统中增加冲洗回路来控制油液温度,并进行了热建模仿真,仿真结果显示,增加冲洗回路的方法,可以将油液温度控制在合理范围。

基于Parzen窗估计的电液伺服作动器故障检测与健康评估

针对电液伺服作动器早期故障信号的微弱性和故障特征分布的未知性,提出了一种基于Parzen窗估计的故障检测和健康评估算法;采用多重判别分析提取作动器故障特征向量,利用窗函数法估计故障特征概率密度函数,通过监测作动器故障特征概率密度分布相对于正常状态的偏离,将不易检测的故障信号转化为容易观测到的距离信息评估作动器状态的健康状况;仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。

液压伺服作动器及保护模块在结构试验系统中的应用

从结构试验系统的特点对液压伺服作动器及保护模块进行分析，阐述了国产液压执行机构与国外控制设备的配套，重点介绍了保护模块在结构试验系统的作用。

基于特征概率分布相对熵的电液伺服作动器健康评估

针对电液伺服作动器早期故障信号的微弱性和不易检测性,提出了一种基于故障特征概率分布相对熵的健康评估算法。采用离线训练对正常状态特征概率密度进行参数估计,在线监测作动器特征概率密度分布相对于正常状态的相对熵,通过判断相对熵的值对伺服作动器的进行健康评估。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。

航空伺服作动器热仿真建模与迭代优化

以某型航空伺服作动器为研究对象,搭建了高温热环境试验台来模拟作动器的工作环境,基于Fluent软件建立其流固耦合换热仿真模型,开展了试验验证与仿真模型的迭代优化研究。通过开展试验得到10组有效工况数据,部分工况用于仿真模型的迭代优化,剩余工况用于验证优化后仿真模型的准确性。结果表明,通过送风口风速修正、湍流模型选择修正、物性参数修正,优化后仿真模型平均误差为4.30%,各工况下测点平均温度试验与仿真结果最大误差为2.1%,表明本研究建立的仿真模型具有准确性。以作动器为载体提出了一套完整的仿真试验验证与迭代优化方法,可用于作动器温度场与流场特性研究,并为其他热端部件的仿真建模与试验验证提供方法借鉴,具有较高的工程应用价值。

液压伺服作动器在汽车零部件疲劳试验中的应用

试验验证是检验汽车产品品质的重要一环,液压伺服作动器广泛应用于品质试验中。本文主要对作动器的种类、构成和工作原理进行了剖析,并对其应用和发展前景进行了阐述。

伺服作动器活塞杆行进中抖动问题研究

该文针对液压伺服系统批生产中,活塞杆在行进中出现抖动,经分析是合成膜电位计工作中产生扰动电压,系统响应了扰动电压。为此分析了扰动电压产生机理,并在此基础上研制了低比重硅微粉合成膜电位计,有效解决了作动器活塞杆行进中抖动问题。