基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统

推进系统是盾构的关键系统之一。设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统,对推进液压缸进行了分区控制,阐述了推进液压系统的工作原理及其控制方式。利用AMESim仿真软件对推进液压系统的压力和流量特性进行了仿真分析,并在工程应用中进行了推进试验,仿真和工程实际应用表明所设计的推进液压系统可实时控制推进压力和推进速度,可以满足盾构的掘进要求。

盾构掘进机推进液压系统压力流量复合控制分析

设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统，对液压缸进行了分组控制．分组中的压力传感器和位移传感器可实时检测液压缸的推进压力和推进位移，与比例溢流阀和比例调速阀构成闭环压力控制和闭环速度控制．利用AMESim和MATLAB／Simulink仿真软件对系统进行了动态仿真分析，采用模糊PID控制策略实现了推进压力和推进速度的实时仿真控制，并在模拟试验台上进行了实验分析．仿真和实验结果表明，所设计的推进液压系统能够满足推进过程中推进压力和推进速度的要求，同时通过实时调节推进速度在35mm／min进行推土控制，能较好地控制密封仓内土压力为0．018—0.028MPa，从而实现土压平衡．

直驱式电液伺服系统压力流量复合控制

为实现直驱式电液伺服系统优化的压力流量复合控制,建立了直驱式电液伺服系统流量和压力控制的数学模型。提出基于压力差切换参数的恒压力限流量控制方式。并在此基础上对压力流量切换控制方式进行修正。这种复合控制在满足系统稳定性的前提下,极大地提高了系统响应特性。实验结果表明,通过合理的积分及死区调节,两种控制方式均可使压力流量平稳切换,系统对执行机构及负载参数变化的敏感性降低,系统响应性能得到提高。这些结果证实所提出方法的效果。

力反馈型电液比例压力流量复合控制阀的研究

介绍了一种位移-力反馈型电液比例压力流量复合控制阀的结构原理,动态分析与静动态性能 试验研究,同时还阐述了它在注塑机电液控制系统中的应用。

基于压力流量复合控制的水下非开挖钻进电液驱动系统研究

水下攻千斤作业是沉船打捞的关键环节。设计一种基于非开挖钻进的水下攻千斤电液驱动系统,对钻进过程的钻进及旋转负载进行研究,分析钻头承受的切削阻力、海底泥压力、冷却液作用力以及钻杆受到的摩擦阻力的影响,并基于压力流量复合控制提出了水下非开挖钻进电液驱动系统,采用比例溢流阀控制液压马达两腔压力,采用比例换向阀控制进入液压马达的流量。采用AMESim软件对水下非开挖钻进电液驱动系统进行仿真分析,结果表明,其基本能够实现在不同海底地质条件下恒压连续钻进,保证沉船打捞水下攻千斤作业的顺利进行。

基于两级模糊控制器的独立负载液压系统的压力流量复合控制特性研究（英文）

目的:常规负载口独立控制研究多采用商业阀进行,因其阀芯位移控制器为封闭式结构,所以阀芯位移的动态特性难以调整,进而影响了系统的压力和流量控制性能。本文旨在探讨负载口独立控制系统中阀芯位移特性对系统压力和流量控制的影响,并研究提高系统压力和流量控制性能的方法。创新点:1.设计基于两级模糊比例积分微分(PID)的压力和流量控制器;2.设计基于阀芯位移反馈的流量控制器;3.建立试验模型,成功实现液压系统高动态压力流量复合控制。方法:1.通过理论分析得到影响系统压力和流量的关键因素(公式(9)和(13));2.提出位移控制为内环、压力和流量控制为外环的两级模糊PID控制算法,并开发相应的控制系统(图2～4);3.通过仿真和实验分析,验证本文提出的控制器所具有的阀芯位移、系统压力和流量的控制效果(图13～18)。结论:1.两级模糊PID控制器具有较好的系统压力和流量控制效果;2.基于阀芯位移反馈的流量控制器具有较高的流量控制精度;3.运用本文设计的可编程控制系统进行液压系统的压力流量复合控制,稳定时间小于200 ms,使系统动态特性得到提高。

基于BP神经网络的独立节流口阀流量-压力复合控制方法

相较传统比例阀,独立节流口阀因阀口独立控制,更易实现流量-压力复合控制功能。但由于流量、压力控制过程为多级闭环控制,仅采用传统PID控制算法难以满足流量-压力复合控制的要求。针对某型双阀芯独立节流口阀,提出了基于BP神经网络PID的流量-压力复合控制策略,利用BP神经网络算法可以逼近任意非线性函数的特性,实时调整PID控制器的参数值,并进行了理论分析和实验研究。结果表明:采用BP神经网络PID控制算法在流量-压力复合控制时,流量、压力控制精度分别为1.8%和2.1%,可以满足大多数流量-压力复合控制场合的需求。

压力流量复合容错控制模块的仿真研究

该文原理性地设计了一种基于流体故障知识岛的压力流量复合容错控制模块,并对自行设计的流体故障知识岛的压力和流量感知控制模块进行了仿真分析,对压力和流量感知控制模块的容错控制性能进行了研究。通过分析仿真结果,证实本文设计的基于新型液压容错技术流体故障知识岛的压力流量复合控制模块能够提高实际液压系统的可靠性和安全性,具有重要的实际应用价值。

导弹液压起竖系统流量压力复合控制策略研究

导弹起竖系统的负载是时变的且存在超越负载,而采用位置闭环或开环控制方法时控制精度低,且在负载起动、制动过程中易产生较大的液压冲击。针对这一问题,提出负载口独立控制起竖过程的方法,液压缸的进口与出口分别由两个独立调节的节流阀控制,进口节流阀用来控制进油侧的流量,出口节流阀用来控制出油侧的压力,分别设计了基于计算流量反馈的流量控制器和基于压力闭环控制的压力控制器,实现了流量压力复合控制。完成了控制策略的起竖试验验证,通过与位移闭环控制效果对比得出结论:基于负载口独立的流量压力复合控制策略减小了起竖过程的压力冲击,提高了系统控制精度。

开式泵控锻造油压机流量压力复合位置控制研究

针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空载位置控制以及带载压力补偿位置控制,即机组压下特性的综合控制。以0.6MN锻造油压机实验平台为基础展开仿真与实验研究,结果表明:所提出的控制方法对解决开式泵控锻造油压机液压系统快锻带载时压力上升慢、压下量不足等问题具有良好效果。

注塑机电液伺服系统复合控制策略研究及其应用

压力和流量是注塑机控制系统中2个极为重要的控制量,其控制性能和控制精度将直接影响注塑成型的质量,目前广泛采用的控制方法存在动态响应性能差和控制精度低的问题,针对注塑机生产工艺要求,对注塑机伺服驱动系统的压力控制和流量控制模型进行深入研究,在此基础上提出了一种新型基于压力偏差切换调节器参数的压力环限流量控制算法。最后将该方法应用于注塑机系统当中,经过实际测试证明该算法可以有效提高注塑机系统的动态响应性能和控制精度,获得更好的控制效果。

负载口独立控制系统非线性滤波振动抑制方法

针对负载口独立控制系统在作业过程中时常因控制信号突变而造成执行器速度振荡及液压缸两腔压力波动,从而导致操作舒适性和机器可靠性降低甚至引发安全事故的问题,首先,分析了负载口独立控制系统压力流量复合控制策略以及传统阻尼补偿方法抑振的局限性,阐明了引发速度振荡与压力波动的原因;然后,基于该控制系统,提出了采用非线性滤波器修改突变控制信号的抑振方法,并给出了非线性滤波器的边界选取原则;最后,设计了负载口独立控制系统的进出口阀控制器,通过修改参考流量信号,降低了不同突变信号对执行器速度带来的影响。基于20 t挖掘机负载口独立控制系统开展数值仿真,结果表明:相较于传统阻尼补偿方法,采用所提方法能够有效降低阶跃、斜坡信号引起的执行器速度振荡与压力波动,且在动臂液压缸全伸、全缩典型工况下压力波动较小,并使速度振荡降低了32.5%~64.7%,从而有效改善了系统的动态特性。

具有变超越负载的液压调平系统负载口独立控制方法

液压调平系统平台回落过程中存在超越负载,且随着负载重心偏移和平台倾角变化,作用于支腿液压缸的负载力也会随之变化。传统液压系统中负载控制阀或平衡阀在平衡变超越负载时速度控制效果差,容易发生速度抖动。为解决这一问题,采用负载口独立控制技术,针对平台回落时液压缸存在的变超越负载工况,提出对液压调平系统中液压缸有杆腔进行压力控制,无杆腔进行流量控制的压力-流量复合控制方法,建立其数学模型,并进行AMESim和Simulink联合仿真验证。结果表明,在负载力发生突变时,液压缸有杆腔压力和无杆腔流量均可在0.2 s内恢复至控制值,平衡掉系统变超越负载的同时,能够满足系统的速度控制需求。

盾构推进液压系统控制模式的分析比较

盾构为隧道施工的重大技术装备,推进系统性能的好坏直接影响盾构姿态、施工开挖隧道线路的精准度以及掘进速度。盾构在软弱地层的施工过程中,某些盾构容易出现姿态控制困难及"栽头"现象,文章通过对不同厂家推进系统控制模式进行研究及原因分析,从理论上与实际监测进行比较得出结论。就目前国内外盾构产品而言,推进液压系统控制模式主要有2种,比例压力流量复合控制方案和比例减压阀控制方案,通过AMESim仿真、理论分析,并结合现场的实际监测数据比较了2种控制模式下执行机构动态响应特性,从而对盾构的可操作性及姿态控制特性进行分析比较,以期对推进液压系统的设计及盾构的选型、使用有一定的参考价值。

基于装载机动臂缸负载口独立控制的仿真分析

分析单阀芯与双阀芯两种控制方式机理,针对装载机动臂缸举升工况,给出与工况相匹配的控制策略,通过AMESim仿真平台搭建了电液比例负载口独立控制系统并实现流量压力复合控制,仿真结果表明,负载口独立控制系统具有较高的速度控制精度和较大的节能潜力。。

盾构机推进液压系统仿真分析

阐述了盾构机推进液压系统的原理,利用AMESim仿真工具对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明,压力流量复合控制方式既可以进行压力闭环控制又可以进行流量闭环控制,从而减小压力和流量的波动,达到对推进压力和推进速度的实时控制的目的。

双护盾盾构辅助推进液压系统设计

推进系统是盾构掘进机的一个关键部分,承担着整个盾构机掘进的关键性任务,其工作特性直接关系到盾构工程施工的正确性、可靠性和安全性。参考单护盾推进液压系统原理图,并根据双护盾推进液压系统特点,设计了双护盾盾构辅助推进液压系统,并分析和研究了其工作原理及特点。该系统采用推进缸分组控制技术进行盾构掘进方向控制及纠偏,在符合控制要求的前提下,可达到既控制成本,又简化结构的目的。利用SolidWorks软件对集成块进行三维实体建模、装配,并转化为二维CAD工程图,提高了设计效率。

基于AMESIM的盾构机液压推进系统仿真分析

盾构机作为城市隧道建设的主要工程设备,已在我国得到了广泛的使用。在德国海瑞克盾构机的基础上进行国产化设计的盾构机为对象,论述其液压推进系统的组成及其工作原理,通过AMESIM软件建立推进系统模型,对其进行仿真分析。通过仿真发现,压力流量复合控制方式可以减小压力和流量的波动,提高推进系统的性能,更好地实现对盾构机的精密控制。

注塑机液压系统动力源的节能研究

目前我国注塑机液压系统多以电液开关PQ阀控制定量泵控制系统作为动力源，相对传统系统有一定的优点，但不够节能；现用电液比例径向柱塞泵控制系统做动力源，经过功率键合图建模和SIMULINK仿真，结果表明，可节能30％-40％。

《机械工程学报》英文版2007年第20卷第6期目次、摘要预告

用于光栅拼接的精密平台设计与控制*王勇刘志刚薄锋朱健强(中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800)拍瓦激光系统中,构成脉冲压缩器的光栅的尺寸非常大,目前只有通过拼接小口径光栅的方法才能获得,称为光栅拼接。采用拼接法实现大口径光栅在原理上得到证明并且得以试验论证,其中的关键技术是对光栅进行精密的调整。根据影响拼接光栅性能的主要因素。