斜盘式恒压变量柱塞泵动态特性研究

该文针对变量泵压力控制元件对变量泵的压力输出特性进行研究,通过模拟仿真研究压力控制阀上阻尼孔尺寸和弹簧刚度的影响规律。研究结果表明阻尼孔尺寸增加,减小变量泵输出压力的稳定时间,同时增大变量泵的泄漏量,压力输出偏差也会增大;调压弹簧刚度增加导致变量泵压力响应速度降低,同时泵的输出压力偏差会有所增大。

车辆用内控可调速的液压优先阀设计

常规的液压优先阀在工作负载流量突变时,阀的动态响应存在一定的滞后现象,阀芯开启和关闭的响应速度均较慢,受限于保证压力稳定性和开启的响应速度在设计范围内,固定阻尼孔的设计尺寸较小,使得工况切换时,阀芯关闭速度慢,流经阻尼孔的补充油液流量小,无法满足系统快速补油的需求。为解决上述问题,在液压优先阀的主阀阀芯内部设计并集成了一个速度调节微阀,该微阀利用不同油液流动方向下阻尼孔不同的原理调节主阀的启闭响应速度,实现阀芯的缓开快关,根据阀内动力学方程,利用仿真对设计的微阀进行建模和优化,确定了最佳匹配参数并初步证明了设计的有效性。实验结果表明:通过合理匹配阻尼孔过流面积,当转向或换挡回路急需大流量时,速度调节微阀能够加快主阀的关闭速度,及时将辅路油液补充到主路,集成微阀相比传统主阀芯采用固定阻尼孔时的关闭速度提升了1倍;当转向或换挡完成后,速度调节阀能够实现主阀的开启速度比关闭速度慢,抑制压力冲击。速度调节微阀的设计解决了优先阀切换时主阀芯关闭速度慢的问题,有助于辅泵快速向主泵补油,满足系统工况改变的大流量需求,提升了系统的响应速度。

多级主压阀比例主压控制策略研究

在液力自动变速器液压控制系统中,换挡操纵对工作压力的需求在不同工况下有较大的变化,因此常采用多级主压阀。在工作过程中,溢流量变化会导致主压阀出现定压误差,进而影响系统的性能。为提高主压阀的定压精度,提出针对多级主压阀的比例主压控制策略。介绍多级主压阀的工作原理,推导多级主压阀的数学模型,并在Simulink中对多级主压阀调压特性进行动态仿真。提出在反馈腔连接比例减压阀的方法,通过闭环控制比例减压阀输出压力,实现反馈腔的压力在一定范围内连续变化,从而实现主压阀输出压力的连续变化。最后提出针对主压的压力闭环控制策略,提高主压匹配精度。结果表明:多级主压阀面对不同工况时可以快速实现压力调定,通过比例减压阀可以实现对主压的连续控制,提高了系统的定压精度,优化了负载流量突增导致的压力降低现象。

基于遗传算法的多级主压阀动态特性优化

多级主调压阀作为自动变速器液压控制系统的关键元件,其动态特性直接影响系统的快速性、稳定性和控制精度。在对阀进行结构参数优化时,先凭借经验对参数逐个调整再通过试验验证的方法,效率低且不能保证阀的性能最优。根据多级主压阀工作原理建立了多级主压阀数学模型;搭建多级主压阀Simulink仿真模型,通过分析多级主调压阀各结构参数对阀入口压力动态响应特性的影响,选取弹簧刚度、弹簧预压缩量和阻尼孔直径作为待优化变量;利用MATLAB优化工具箱中提供的遗传算法与Simulink结合对多级主调压阀的动态性能进行优化,并搭建试验台进行试验验证。仿真和试验结果表明:优化后多级主调压阀静态特性良好,负载流量突增时主压压力降低现象得到了改善,响应时间短,动态性能好。

比例方向阀控气动缸动力机构建模

讨论了比例方向阀控气动缸动力机构建模问题 .采用工作点线性化方法建立了动力机构的四阶模型 ,对位置系统和力系统推导了它的状态空间和传递函数形式 .气缸两腔的压力动态存在差异 ,并且这个差异导致无法使用负载压降这个中间变量 .基于气动系统的这个特点 ,本文没有导出负载压降 ,而是直接从两腔压力微分方程的一阶偏微分推导出系统模型 ,所得模型正确反映了气压伺服系统的特性 .并研究了平衡点附近系统模型参数的获取问题 ,为定量分析打下基础 .

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.

车辆液压管路油液压力脉动传递规律研究

在车辆液压系统中,油液压力脉动常常会诱发管路振动,导致管路产生疲劳破坏。以汽车液压系统管路为研究对象,建立流固耦合力学模型,分析了管路系统在多变工况时压力脉动的传播规律。结果表明:当液压阀突然关闭时,油液脉动会发生突变增大,液压阀关闭时间越快,油液脉动增加的幅度越大,在靠近出口即接近液压阀的位置脉动最大,而远离液压阀的位置脉动较小;当液压阀突然开启时,油液压力脉动增大,液压阀开启时间越短,油液脉动增大幅度越大;当串联工具结构时,由于有工具结构的作用,液压脉动在工具结构附近会增大。研究为液压系统的设计及管路振动分析提供理论依据。

气动八作动器隔振平台的主动隔振研究

多自由度隔振平台可以有效地隔离运载器传递到卫星的振动载荷。本文采用气动八作动器隔振平台实现卫星的六自由度隔振。首先应用牛顿欧拉法建立了气动八作动器隔振平台的动力学模型,设计了平台的主动控制律,然后对平台的主、被动隔振特性进行了仿真分析。仿真分析和实验结果显示主动隔振使平台各方向的低频隔振性能均得到改善。

泵源与机体共同激励下液压管路振动特性

车辆液压系统在工作过程中会受到车体振动与泵源液压脉动双重激励的影响,对压力波的传递及管网的振动产生重要影响。针对车辆液压系统泵源激励和车辆机体激励产生的振动进行分析,研究多源激励下管路的振动规律及压力波的传递规律。首先对泵源与机体共同激励下管路振动的计算方法进行了分析,将流体域动力学方程与固体域动力学方程进行组合,建立了流固耦合的总体动力学方程,然后对方程进行离散求解。基于理论推导,采用数值模拟的方法对液压管路的振动进行了分析,研究发现,液压系统在泵源谐波激励下的振动响应表现为宽频域的强迫振动,其谐波频率与泵源流体压力脉动频率保持一致,当泵源产生的压力脉动频率与液压管路的固有频率接近时,会激起管路结构大幅度共振响应。

基于反馈线性化的气压伺服系统非线性H_∞控制

该文将基于直接反馈线性化的非线性H∞ 控制策略应用于气压伺服系统。一方面 ,引入反馈线性化把具有强非线性的气压伺服系统转化为伪线性系统 ,从而可利用线性系统理论进行控制器设计 ;另一方面 ,引入H∞ 控制 ,处理由于模型不准确 ,运行参数的摄动等引起的鲁棒性问题。这使得对于气压伺服系统能够按照一定的性能指标来设计控制器 。

气体管道泄漏检测与定位的仿真研究

推导了基于负压波的气体管道泄漏孔的定位公式,建立了管道泄漏的二维瞬态数学模型,采用有限体积法对流体动力学控制方程进行离散,将适于非定常流动的PISO算法应用于离散方程的求解。对不同泄漏孔孔径和位置的管道泄漏进行仿真,分析管道首末端压力、流量的变化规律,以及泄漏孔孔径和位置对定位误差的影响。

弹簧式液压脉动衰减器特性研究

车辆液压系统脉动式流量输出会造成管路的疲劳破坏。脉动衰减器作为输流管路的辅助部件,在压力吸收方面起重要作用。建立了脉动衰减器的数学模型,根据实际情况确立了脉动衰减器的参数,进行数值模拟,分析了无脉动衰减器时管路的压力波动情况;通过实验测量了脉动衰减器前后管路的压力波动变化情况。研究证明所设计脉动衰减器能够有效降低管路压力脉动,且对宽频域压力波动均有明显抑制效果,为液压系统管路波动抑制提供了方法支撑。

基于CFD的入口节流型滑阀稳态液动力研究

利用计算流体力学(CFD)方法,针对入口节流出口无节流的滑阀阀内流动方式,进行了液动力特性研究。给出了网格细分的规则,以及根据流场计算结果提取液动力的方法。计算了阀芯环形腔截面面积、环形腔长度、出口尺寸及角度、阀口开度等不同滑阀结构参数和工作条件下,入口节流出口无节流流动方式液动力的变化规律,分析了其液动力变化的内在机理。研究结果揭示了该种流动方式下液动力的复杂变化规律,为滑阀的分析和设计提供了参考。

气压伺服系统选型研究

气压伺服系统的研究已越来越接近工程应用 ,如何选择系统元件以满足工程要求成为一个需要解决的问题。本文对此问题进行了研究 ,提出图法选择系统元件 。

斜盘式恒压变量泵数学建模与仿真

本文基于斜盘式恒压变量泵的工作原理,建立了变量泵斜盘以及变量调节机构的数学模型,并利用Matlab/Simulink软件对变量泵进行了仿真建模,仿真模型考虑了变量泵斜盘振动对变量泵压力输出特性的影响。通过与样本数据对比可知本工作仿真模型是可靠的,本研究为变量泵的特性研究提供了基础。

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。

波纹管式流体阻尼隔振器研究

该文研究了一种波纹管式流体阻尼隔振器。该隔振器利用波纹管的弹性吸收振动能量,利用2个波纹管腔室间的阻尼孔形成的阻尼耗散振动能量。由于波纹管式流体阻尼器不存在配合工作面,所以它不存在库伦摩擦力,因而对于小振动不存在由于等效阻尼过大导致隔振频带上移的现象。同时,在阻尼设计中采用线性阻尼和平方阻尼协同作用的方式,加强大幅振动时一阶支撑频率附近的耗散能力。试验表明该波纹管式阻尼隔振器达到了上述效果。

基于AVR的电液比例换档控制器设计

基于AVR技术,设计了电液比例换档控制器。系统以AVRATMEL64为处理核心,设计了AD采样、DA输出、键盘扫描以及USB通信等外围电路;根据电液比例换档系统的特点,开发了上下位机的软件系统。该系统稳定性好,控制精度高,满足液压换档系统控制需要。

单轴柔性体气弹簧主动隔振研究

该文讨论了单轴柔性体气弹簧主动隔振系统,首先讨论了设计指标问题,理论分析表明,由于柔性体其他单元对接口单元的传递率不变,接口单元的传递率即为隔振系统对柔性体各单元振动传递率的衰减率,控制住该传递率,就可清晰明了地控制柔性体全部自由度的传递率,因此,该传递率可以作为柔性体隔振的设计和考核指标。其次,由于气动作动器的带宽有限,且高阶校正不易实现,仅采用反馈控制传递率改善的幅度受到限制,故增设基座激励前馈控制,以进一步降低传递率,四自由度柔性体气弹簧主动隔振算例验证了该文控制策略的有效性。

气动系统充放气过程中气体状态多变指数的简化与确定

以较大容积的容器和较小管长的气管组成的气动系统的充放气过程为研究模型,提出分段处理多变指数的研究方法和结果。研究表明,气动系统充放气过程的多变指数可以采用根据压力的变化关系分两段处理、且在每一个阶段上用不变的近似值来计算的方法,以提供更加接近于实际系统中的参数。第一阶段为压力从初始压力达到预定压力的0.99倍(充气过程)或1.01倍(放气过程)的阶段、其多变指数为1.0～1.4之间的某一常数;第二阶段为等压过程、多变指数为0。和目前的处理方法相比,既考虑了传热对系统的影响(和按绝热过程处理相比),也考虑了多变指数的变化(和按等温过程处理相比),为正确选择和处理多变指数提供新的方法,系统地了解气动系统充放气过程中气体状态的变化,研究有关物理现象提供理论基础。