起重机数字液压回转系统设计与试验

为了提高起重机回转动作的微动性、平稳性、响应速度和定位精度,将数字液压技术应用于起重机回转系统中。基于数字液压技术,设计一种起重机数字液压回转系统,介绍了数字液压回转系统的结构和工作原理,建立了数字液压回转系统的数学模型,在某型号起重机上安装了数字液压回转系统并与原有液压回转系统进行对比试验。结果表明:与起重机原有液压回转系统相比,数字液压回转系统的最低稳定速度更低、更平稳,微动性更好;数字液压回转系统在高速启动时更平稳,最高稳定速度更高;数字液压回转系统的回转动作响应时间大幅缩减,系统响应更快速;数字液压回转系统具备精确的位置控制功能,重复定位精度较高。

基于S型速度曲线的液压伺服绞车自抗扰控制

由于参数不确定、系统非线性以及外部未知干扰等因素的影响,常常导致液压伺服系统难以获得较好的动态性能,针对此问题,提出将自抗扰控制技术应用于液压伺服绞车的速度控制。首先,介绍了液压伺服绞车的工作原理,建立了液压伺服系统的数学模型,并推导出液压伺服系统的状态空间方程;其次,根据液压伺服系统的状态空间方程,设计五阶线性扩张状态观测器和线性误差反馈控制律,并构建四阶线性自抗扰控制器;然后,根据液压伺服系统在快速接近工况时的速度变化要求,规划了S型速度曲线作为液压伺服系统仿真模型的输入信号;最后,在Simulink软件中搭建了液压伺服系统仿真模型,并将四阶线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)和比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器引入液压伺服系统,对比研究了2个控制器对液压伺服系统动态性能的影响。仿真结果表明,相比于PID控制器,液压伺服系统在四阶LADRC的作用下,响应速度更快,跟踪精度更高,抗外界干扰能力更强。

弹射座椅模拟器液压系统建模与仿真

为实现弹射座椅模拟器在弹射过程中保持匀速运动,提出一种用调速阀保证弹射速度恒定的液压弹射方案。介绍了该液压弹射系统的工作原理,建立了系统的数学模型,并运用AMESim软件对系统进行建模与仿真。仿真结果表明,调速阀能保证弹射速度恒定,验证了所提方案的合理性;在调速阀的作用下,改变蓄能器供油压力和负载对弹射过程中的匀速运动没有影响,改变调速阀的出油口直径会明显改变弹射速度,调速阀出油口直径越大弹射速度越大。

旋挖钻机数字液压回转系统设计与试验

为了降低旋挖钻机回转启动和停止时刻的冲击压力,提高回转运动过程的平稳性和回转定位精度,提出将数字液压技术应用于旋挖钻机回转系统。基于数字液压技术,设计了一种旋挖钻机数字液压回转系统和数字液压马达,介绍了数字液压回转系统工作原理,建立了数字液压回转系统的数学模型,在某型号旋挖钻机上安装了数字液压回转系统并与原有液压回转系统进行对比试验。试验结果表明:与原有液压回转系统相比,数字液压回转系统不仅大幅提高了回转速度的平稳性和回转定位精度,减少了回转动作所需时间,还能将回转启动时的冲击压力降低20.6%,将回转制动时的冲击压力降低32%,将回转运动过程中驱动液压马达的压力降低42.8%,这极大的提升了旋挖钻机的回转性能和工作效率,减少了整机的能耗。同时,数字液压回转系统在旋挖钻机上凸显的巨大优势为推广数字液压技术在工程机械中的应用提供了实际参考价值。