基于微分器的直驱电液伺服系统离散滑模控制

直驱式容积控制电液伺服系统具有结构紧凑、效率高等优点,但该系统也存在着死区和非线性特征。为了解决该问题,本文建立了直驱式容积控制电液伺服系统的状态方程并对其进行了离散化。采用三阶积分链式微分器,通过对活塞杆位移的信号进行微分,实时得到活塞杆的速度和加速度信号,构成系统的全状态反馈。采用基于趋近率的离散滑模控制算法设计控制器并进行仿真和实验研究,结果表明,该控制器的位置跟踪特性明显优于PID控制器,能够提高直驱式容积控制电液伺服系统的控制性能。

一种新型微小内啮合渐开线齿轮泵的设计

根据油田封井堵塞器的需求,将油田机械中过小孔油管堵塞器与液压技术相结合,设计一种新型微小内啮合渐开线齿轮泵。介绍了该新型微小内啮合渐开线齿轮泵的结构组成及工作原理,提出设计的创新之处及其功能;确定了泵的主要设计参数,利用有限元分析软件建立主要受力零件——壳体和齿轮的数值计算模型,进行强度仿真计算;根据泵的设计参数,利用ANSYS有限元建立流体模型与ANSYS ICEM CFD进行泵的内部流场仿真,最后确定关键零件加工工艺并制造实验样机,通过实验验证该泵的空载和有载工况下的容积效率、总效率等指标,结果表明该泵能够满足设计要求。

基于滑模观测器的机电作动系统容错控制研究

机电作动器(Electro-Mechanical Actuator,EMA)正在逐步代替液压/气压作动器而广泛应用于航空航天、军事等领域,特别是在多电/全电飞行器中,机电作动系统已引来大量学者开展各类型研究。在EMA的控制方法和实际应用逐渐成熟的前提下,进一步提高系统的可靠性得到广泛的关注。在EMA运行过程中能够进行实时的故障检测并保证系统的正常运行,有效提高系统可靠性对于EMA的应用具有重要意义。本文提出一种基于滑模观测器的容错控制方法,为EMA在工程应用中有效识别系统的运行状态提供重要手段,具有重要的理论意义和工程应用价值。通过仿真验证得出此方法可靠有效,验证了在系统运行过程中能够快速的识别故障并切换控制,表明EMA系统在此控制方法下具有很好的故障识别和故障隔离能力。