高压气动压力伺服系统的鲁棒控制

高压气动压力伺服系统的参数不确定性和未建模动态制约了其控制精度的提高,针对此提出了基于RISE的自适应鲁棒控制算法用于高压气动压力伺服系统的控制。考虑到核心元件高压电气伺服阀的控制性能对高压气动压力伺服系统高精度控制的影响,设计了交叉对比实验,实验结果表明,伺服阀位置控制算法有助于避免正弦信号失真、减小稳态压力抖动,系统压力控制算法能提高系统的响应速度和动态跟踪能力。

串联囊式衰减器脉动抑制性能的高精度计算方法

提出了串联囊式衰减器压力脉动抑制性能的高精度计算方法,解决了现有模型理论计算结果和实验结果误差较大的问题;新方法建模过程中考虑了开有狭长椭圆小孔的微穿孔板声阻抗对脉动抑制性能的影响,并在考虑末端声学修正的基础上计算了不同孔形微穿孔板的声阻抗,研究了微穿孔板主要设计参数对脉动抑制性能的影响规律。结果表明:采用该方法得到的计算结果和实验结果的一致性更高、精度更高;含椭圆小孔微穿孔板的厚度、缝隙宽度及穿孔率对衰减器的压力脉动抑制性能有较大影响。

前向补偿结合滑模控制的液压泵/马达斜盘角度控制器

为了降低液压混合动力挖掘机控制油路的溢流损失,同时提高液压泵/马达斜盘角度控制系统的鲁棒性,本文应用基于改进积分型的前向补偿结合滑模控制的方法(FSMI)设计了控制器。首先,介绍了可切换控制的基于压力共轨系统(CPR)的液压混合动力挖掘机的工作原理以及降低控制油路压力的必要性。然后,通过分析斜盘所受的轴向压紧力和传统数学模型的结构对系统模型进行了改进,同时利用数学分析的方法将FSMI方法应用于该模型。最后,结合仿真分析的工况搭建了试验台并进行了试验。仿真和试验的结果表明,所提出的控制方法可以有效地提高斜盘角度控制的鲁棒性。

插装型液压锥阀流场与气穴仿真研究

以插装型液压锥阀为研究对象,研究了几何结构参数及边界条件对锥阀流场及气穴现象的影响。按照实际使用中的插装型液压锥阀的参数,建立了锥阀的几何仿真模型,利用FLUENT软件多相流模型对插装型液压锥阀内的流场及气相分布情况进行了仿真计算,并与修改阀芯几何结构进行对比。研究表明:增大阀口开度,增大出口压力,并对阀芯结构进行修改后,插装型液压锥阀阀口气穴现象均可有效减弱。

高压电-气伺服阀间隙结构的零位泄漏特性

高压电-气伺服阀是高压气动伺服系统的核心部件,其阀芯阀套结构存在的环形间隙和圆角等问题,导致了伺服阀在零位时产生泄漏,从而影响伺服系统的高精度控制和稳定性。为了研究高压电气伺服阀间隙结构对零位泄露特性的影响,首先,建立了伺服阀内部跨尺度流场计算模型,并采用计算-流体力学的方法,分析了高压电-气伺服阀间隙结构对零位泄漏特性的影响;然后,建立了高压气体零位泄漏流量的数学模型,得到了带有环形间隙和阀芯圆角的高压电-气伺服阀流量随阀口开度变化的规律。结果表明,滑阀伺服阀零位泄漏量与气体压力和圆角半径变化近似呈线性关系,与环形间隙高度呈二次凹函数曲线关系;带有环形间隙和圆角的高压电-气伺服阀流量随着阀口开度变化的趋势是恒定−非线性−线性。最后,搭建了伺服阀零位泄漏流量特性测试系统,并通过实验验证了数值计算方法的准确性。

钒酸铋晶面调控制备及其降解四环素类抗生素性能研究

采用溶剂热法合成了单斜白钨矿型钒酸铋(m-BiVO_(4))催化材料,采用XRD、BET、SEM、TEM等对其进行了表征。研究发现m-BiVO_(4)的形貌和晶面可以通过反应溶液的pH进行调控,在pH=7条件下制备出了具有(010)晶面择优暴露的m-BiVO_(4)(BVO-010)。以盐酸金霉素(CTC-HCl)、土霉素(OTC)、四环素(TC)和盐酸四环素(TCN)溶液为目标污染物,评价了制备材料的光催化降解性能。结果发现,与主要暴露热力学稳定的(-121)面的m-BiVO_(4)(BVO-121)相比,BVO-010的降解性能明显提高,光照150 min后对CTC-HCl、OTC、TC和TCN的降解率分别为77.9%、79.2%、63.6%和73.9%,可用于处理含抗生素类药物的污水。

高压气动系统负载容腔压力伺服控制仿真研究

为满足某气体发生系统安装空间小、重量轻、动态响应快、控制精度高等要求,设计了高压气动压力伺服控制系统,并采用高压电-气伺服阀实现了负载压力的高响应高精度控制。建立了系统数学模型,包括高压气瓶热力学方程、高压电-气伺服阀传递函数与流量方程、负载容腔压力变化与排气流量方程等子模型,并设计了反馈线性化PID控制器。基于MATLAB/Simulink平台建立了高压气动系统仿真模型,仿真研究了高压气瓶容积与初始气源压力、负载容腔排气孔通径等参数对系统负载压力控制性能的影响规律。研究结果为该系统的优化设计与实验研究提供重要理论依据。

Effect of cavitation bubble collapse on hydraulic oil temperature

Cavitation bubble collapse has a great influence on the temperature of hydraulic oil. Herein, cone-type throttle valve experiments are carried out to study the thermodynamic processes of cavitation. First, the processes of growth and collapse are analysed, and the relationships between the hydraulic oil temperature and bubble growth and collapse are deduced. The effect of temperature is then considered on the hydraulic oil viscosity and saturated vapour pressure. Additionally, an improved form of the Rayleigh–Plesset equation is developed. The effect of cavitation on the hydraulic oil temperature is experimentally studied and the effects of cavitation bubble collapse in the hydraulic system are summarised. Using the cone-type throttle valve as an example, a method to suppress cavitation is proposed.