比例减压阀控缸输出力的非线性自适应控制

针对所研制的一款采用双直动式三通比例减压阀控非对称液压缸驱动的刮板型输送带清扫器进行研究,提出了一种基于PI(Prandtl-Ishlinskii)逆模型前馈补偿的自适应控制算法,改善了比例减压阀固有的压力滞环、死区、增益等非线性,保证了清扫器刮板驱动扭矩的精度,实现了以恒定扭矩在刮板全寿命周期内的高效清洁.针对比例减压阀的滞环特性,采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识比例减压阀的PI模型参数,进而求解其逆模型作为线性自抗扰控制器的前馈补偿.仿真和实验结果表明,所提算法有效减小了比例减压阀的滞环、死区和增益等非线性,改善了比例减压阀控缸的动态响应,相较于PID算法,跟踪速度提升了65%,在100~700N·m范围内刮板驱动扭矩误差可控制在±2N·m以内.

超高压气动比例减压阀的设计与仿真研究

自行设计了一种超高压气动比例减压阀,该阀的先导气流引自主阀的进气口,流经压力调节腔排入主阀的排气口;以比例电磁铁作为先导级控制元件,采用电反馈闭环控制,输出压力在8～25MPa连续可调.通过建立系统的非线性数学模型,分析减压阀的动态特性及结构参数、控制器参数的影响,并利用Matlab进行了仿真.结果表明,该阀在设计压力范围内具有较好的压力特性;PI参数固定的控制器不能同时较好地满足阀在较高和较低输出压力下的控制要求;调压腔的体积是影响阀动态特性的重要因素,增大调压腔的体积是减小输出压力振动幅度、提高输出压力精度最为有效的方法.

基于AMESim的先导式比例减压阀建模与仿真

在分析先导式比例减压阀结构与工作原理的基础上,利用HCD液压元件库建立了先导式比例减压阀的AMESim仿真模型,设置模型参数,对阀的静态和动态特性进行仿真分析,并讨论了影响先导式比例减压阀动静态特性的主要因素,为比例减压阀的设计、选型及控制提供了理论依据。

比例减压阀的特性及在无级变速器速比控制中的应用

建立了CVT用比例减压阀的压力流量等特性的模型并进行了分析。针对系统固有的速比控制滞后,提出了能够补偿滞后的控制算法来对比例减压阀进行控制。仿真与试验结果表明,所设计的控制器能够满足CVT性能的要求。

用于水下推进系统的先导比例减压阀的稳定性

针对伺服阀控式推进系统效率低、成本高的问题,提出先导比例减压阀控式液压推进系统应用于水下机器人.在螺旋桨低速运行时,推进系统的负载特性会引起减压阀出口压力不稳定.根据螺旋桨转速推力曲线与减压阀压力流量方程,对阀进行非线性化建模分析,研究管道有效弹性模量和液压油黏度等系统参数对减压阀稳定性的影响.基于Matlab建立物理模型进行仿真研究,搭建推进器测试台架进行水池试验.仿真和水池试验结果表明,在优化系统结构参数后,该比例减压阀具有较好的稳定性,可以提高系统效率,降低制造维护成本.

比例减压阀控桨系统的模型线性化及稳定性分析

三通式比例减压阀因其较高的性价比和易维护性而成功应用于水下远程遥控机器人的螺旋桨推进器控制。然而三通比例减压阀内部压力反馈结构复杂,存在死区和液动力等非线性因素,易受螺旋桨负载特性影响而引起压力振荡。根据主阀力平衡方程、压力流量方程和螺旋桨负载特性建立系统数学模型,并在减压阀的稳态工作点附近进行模型线性化,通过开环伯德图和闭环频响曲线分析特征参数对阀稳定性的影响。理论分析和试验结果表明,增加阀口流量压力系数和马达泄漏系数可有效提高负载环节阻尼比和稳定裕量,系统稳定性得到显著改善。

压电作动器驱动两级电液比例减压阀设计分析

针对以往采用压电作动器的减压阀必须采用压力传感器的不足,提出一种先导式比例减压阀.该阀采用压电作动器控制先导阀阀口开度,与先导供油器的固定节流孔形成分压作用,实现对先导压力的控制,进而控制主阀实现对主阀出口压力控制.对减压阀进行结构和原理分析,建立数学模型;用Simulink仿真分析结构参数对静动态特性的影响.采用调零弹簧将最低可控压力向下扩展到0;设计三台肩式阀芯结构,通过流场分析验证了该结构有效地减小液动力;根据仿真结果选择恰当的反馈阻尼孔尺寸,保证减压阀的动态特性.所设计的减压阀无须测量压力并闭环即可实现减压功能,具有良好的调压范围、调压精度,能实现快速稳定动态响应.

直动式电液比例减压阀频响特性研究

建立直动式三通比例减压阀动态数学模型和Simulink仿真模型,对其在不同出口容腔体积时的频率响应特性进行仿真;构建比例减压阀频响特性试验系统,完成直动式三通比例减压阀频响特性试验。分析与试验表明:比例减压阀的频响带宽与阀的出口容腔体积有直接关系,当出口容腔体积从1.6×10-4m3增加到300×10-4m3时,在额定流量和信号振幅为平均值的33%时比例减压阀-3dB带宽从9Hz减小到0.2Hz。

比例减压阀在高速复卷机中的应用分析

分析了复卷机压纸辊压力控制原理,并结合atos公司AGRZO比例减压阀的工作特性,详细说明了E-MI-AC-01F电子放大器工作原理和压纸辊压力控制策略。

先导式电液比例减压阀建模与MATLAB仿真

对先导式电液比例减压阀结构与原理进行了分析,建立了先导式电液比例减压阀的数学模型和Simulink仿真模型,利用MATLAB软件对其静态和动态特性进行仿真分析,并讨论了影响先导式电液比例减压阀动静态特性的主要因素,为比例减压阀的设计、选型及控制提供理论依据。

车用音圈式比例减压阀试验研究

建立了音圈电机的数学模型,结合实验测试,对车用音圈式比例减压阀的阶跃响应和频率响应特性进行了研究。结果表明:音圈式比例减压阀阶跃响应速度明显快于传统比例减压阀,阶跃上升阶段时间缩短53.3%,下降阶段时间缩短85%;音圈式比例减压阀的频率特性也优于传统比例减压阀,其压力能够很好的跟随电流且在5Hz以下的低频区相位滞后较不明显,而传统比例减压阀存在30°的滞后。音圈式比例减压阀可以提高车辆电液系统压力控制精度。

基于MATLAB先导式比例减压阀系统辨识仿真

通过建立先导式电液比例减压阀的数学模型和Simulink模型,通过对Simulink模型施加正弦扫频信号,获得系统的频率特性,并采用加权最小二乘曲线拟合法对系统进行辨识,给出了出系统数学模型的辨识参数,将系统的辨识模型与Simulink模型进行了对比仿真,验证了辨识模型的准确性,为以后比例减压阀的控制提供合适的系统描述。

直动式比例减压阀功率放大器对其控制品质的影响

比例减压阀功率放大器存在谐波干扰、占空比突变、颤振信号频率选择不当等问题,影响其出口压力控制品质。针对该问题,通过建立某型直动式比例减压阀的动态数学模型,并用Pspice与AMESim软件协同仿真,研究了PWM控制信号谐波干扰信号、占空比突变及不同频率的颤振信号对比例减压阀控制品质的影响。结果表明:放大器PWM开关电路产生的高频谐波干扰信号将导致减压阀出口压力出现小幅低频波动;降低PWM信号占空比的突变可以减小出口压力的瞬时尖峰;提高颤振频率可有效改善稳压精度,但上限频率受改善滞环效果限制。

电液比例减压阀控换档系统控制策略研究

电液比例减压阀控换档系统可灵活实现不同的换档过程要求,在车辆自动换档系统中应用越来越多。然而该系统在离合缸的充油行程末端极易出现很大的液压冲击,影响换档品质和换档系统的可靠性。提出压力反馈四段式换档控制策略,结合渐近关闭缓冲器处理这个问题。

直动式电反馈高压电气比例减压阀的研制

介绍一种新型的直动式电反馈高压电气比例减压阀的结构原理。实验结果表明 ,该减压阀调压范围宽、调压精度高 ,具有较好的静、动态特性。

直动式三通电液比例减压阀动态性能研究

建立了直动式三通电液比例减压阀传递函数,对不同出口容腔体积时的动态响应特性进行了试验,分析与试验表明合理设定出口容腔体积可使比例减压阀得到高的动态响应,为工程上需要高响应比例减压阀提供了设计依据。

直动式三通电液比例减压阀动态性能研究

建立了直动式三通电液比例减压阀传递函数,对不同出口容腔体积时的动态响应特性进行了试验,分析与试验表明合理设定出口容腔体积可使比例减压阀得到高的动态响应,为工程上需要高响应比例减压阀提供了设计依据。

比例减压阀鲁棒输出反馈控制

针对先导式电液比例减压阀参数不确定、状态不完全可测以及受负载流量影响的特点,设计了一种含负载流量的观测器及其反馈控制器,实现对比例减压阀输出压力的鲁棒输出反馈控制。基于线性矩阵不等式,从理论上分析得出该方法能够保证系统稳定和具有H∞鲁棒性能,并给出了观测器增益L和控制器增益K的求取方法。通过对某个比例减压阀仿真,验证了该控制方法的有效性,可以消除负载流量变化对输出压力的影响,并保证输出压力快速跟随设定压力。

推拉储能式功率驱动对比例减压阀驱动效果的实验研究

针对工业控制系统对比例减压阀快速响应的需求,以直动式电液比例减压阀为研究对象,探讨了推拉储能式功率驱动对其动稳态特性的影响。理论分析与实验结果表明,相较于传统功放电路,推拉储能式功率驱动在保证比例减压阀稳态性能的前提下,可有效加快其动态响应。针对某额定电流为0.7 A的比例减压阀,其电流阶跃响应速度较单管驱动式提升25%,相较于反接卸荷式提升19.2%,出口压力阶跃响应时间分别缩短16.1%与13.4%。推拉储能式功率驱动对比例减压阀具备较好的驱动效果,对提升比例减压阀工作性能有一定参考。

基于PWM驱动的比例减压阀仿真分析

以比例减压阀进行排量调节的电控泵驱动负载时,常会出现压力波动现象,影响泵的工作性能与寿命。基于一款挖掘机主泵上的比例减压阀,利用AMESim软件建立了其仿真模型,并基于PWM控制方法研究了比例减压阀的输入电流-二次压力和油液黏度-压力动态特性。结果表明:比例减压阀的电流-二次压力的比例关系在[400 mA,750 mA]区间内最好,油液黏度降低会引起输出压力脉动变大,造成主泵出口压力波动。该仿真模型为进一步改进比例减压阀参数提供了参考。