电液静力加载试验系统安全保护策略研究

安全保护策略在静力加载试验中对试件起到重要的安全保护作用。以实际电液静力加载试验系统为例,对试验要求分析研究,设计一种全面的安全保护策略,通过试验验证其在系统工作异常时,有效的保证了试验安全。

电液负载模拟器复合控制方法研究

提出了一种新的电液负载模拟器复合控制方案,采用改进型多余力补偿方法和PID自适应控制器并行的方式来实现对指令控制力的精确跟踪。改进型的前馈补偿方法除了有效地消除了多余力,还提高了系统的动态性能。利用CMAC神经网络的非线性逼近原理设计的鲁棒PID自适应控制器,在一定程度上改善了传统PID控制在快速性和稳定性之间存在的矛盾,降低了系统的非线性和不确定性造成的影响。仿真和试验结果证明了该控制方案的有效性。

液压振动台负载流量补偿方法的研究

通过将负载变化折算为相应控制指令,并与期望指令相叠加后,作为最终的控制指令输出给伺服阀,构造负载流量与期望控制指令之间的比例关系,实现了液压振动台抑制负载干扰对流量波动的影响,提高了液压振动台运动控制精度。经过流量补偿后的液压振动台在负载变化时可以实现对输入指令较好的跟踪,可对机械振动或冲击环境进行更好的模拟。

带有减振底座的双向液压振动试验系统研制

为解决液压振动试验系统需要建设减振地基所带来的建设周期长、占地面积大、成本高等问题,提出并研制了带有减振功能底座的双向液压振动试验系统。介绍该液压振动试验系统的结构组成和工作原理,并详细阐述减振底座、伺服作动器及翻转装置等核心部件结构组成;依据技术指标要求和JJG 638-2015液压式振动试验系统国家计量检定规程,对液压振动试验系统进行0.5~200 Hz/4g正弦扫频测试,对系统的台面加速度波形失真度、台面加速度均匀度和台面横向振动比等核心性能指标进行了测试。测试结果表明:液压振动试验系统的台面加速度波形失真度、台面加速度均匀度和台面横向振动比等核心性能指标均满足JJG 638-2015液压式振动试验系统国家计量检定规程要求。

地基对电液振动台性能的影响分析

基于试验室现有的电液振动台,先后建立振动台以及振动台和安装地基组合体的数学模型。针对振动台地基的各项性能参数开展仿真对比并进行相关试验验证,分析地基各性能参数对振动台工作性能的影响。

多温区电加热炉自适应PID控制方法

多温区电加热炉是一种典型的多输入多输出系统(M IMO),存在着耦合性、不确定性和非线性的控制难点。针对此问题,提出了一种自适应PID控制方法。该方法先以解耦减小系统耦合性,再利用小脑模型关节控制器(CMAC)在线学习系统的未知不确定性及外部扰动,证明了CMAC神经网络在线逼近的收敛性和自适应控制方案的稳定性。实验结果表明,该控制方法有效地控制了各个温区的温度,提高了控制性能,具有实际应用意义。

液压振动台小量级振动超差分析及改进

动态特性是考察液压振动台系统的最关键因素,对振动试验结果的准确性影响巨大。针对实际液压振动台系统在试验过程中的小量级振动超差现象,分别从振动台结构特性和液压系统特性两方面进行研究分析和理论计算。在结构特性方面对液压振动台系统整体进行模态试验和分析,在液压系统特性方面提出增大液压系统阻尼的改进方法并进行试验验证。最终确认增大液压系统阻尼的方法可以消除液压振动台小量级振动超差问题,使液压振动台试验系统动态特性进一步得到改善。

小型油气支承弹簧单元设计与验证

针对全箭模态试验的自由边界模拟,研究静压支承与支承频率设计原理,设计用于原理验证的小型油气支承系统,并针对单台油气弹簧单元进行测试,结果表明支承频率与原理一致,支承阻尼满足自由边界要求,系统流量与负载质量和油温波动关系密切。

多通道静力协调加载系统

多通道静力协调加载系统是用于大型构件各种静力试验的电液伺服试验设备,通过分析航天飞行器结构静力试验的特点,对多通道协调加载系统的组成原理和操作流程进行了详细阐述;该加载系统的应用能够有效提高飞行器静力试验的准确性、可靠性和安全性,缩小试验结果与实际飞行环境之间的偏差。

六自由度液压振动台油源控制系统设计

采用西门子S7-300 PLC设计的六自由度液压振动台液压油源控制系统,包括继电器控制、故障报警、远程通讯,完成对油源的启动、停止、冷却、调压,分油器和静压支撑启动、停止等操作,实现故障报警(温度过高、液位过低和油液堵塞)和安全保护,以及本地和远程两种控制方式。远程控制采用以太网通讯模式通过网络模式将油源状态和故障报警监控信号传送至控制计算机,并接收控制计算机的控制指令完成对油源的控制。

基于复合控制的多余力抑制

多余力是影响被动式电液力负载模拟器控制精度的关键因素。传统的基于结构不变性原理的补偿方法,由于含有高阶微分环节因而较难实现。为此,提出了采用随动补偿环节和自适应模糊PID控制器的复合控制方法来抑制多余力。随动补偿环节是施加与多余力频率相同、幅值相反的信号。自适应模糊PID控制器在传统PID的基础上,加入模糊算法对PID控制参数进行在线修正。仿真分析与试验结果表明:复合控制方法结构简单、易实现,多余力抑制效果良好。

油源常见故障模式分析与改进方法

油源运行中如果出现故障会影响生产。对油源压力波动、异常噪声及泵组损坏等常见故障进行分析研究,并提出改进方法。

小型油气支承油气弹簧单元控制策略设计

油气弹簧单元为油气支承系统内一核心子单元,本文在梳理利用油气支承进行全箭模态试验自由边界模拟基本流程的基础上,设计系统控制流程,实现压力控制到位移控制的自动切换,针对油气弹簧单元的小阻尼大时滞特点,从积分和微分的角度改良PID算法,从机理上分析油气弹簧单元与常规液压缸的差异,设计修正算法。实测表明,控制流程设计合理,控制模式转换瞬间位移过冲较小,活塞位控上升及保持过程平稳,满足模态试验边界模拟要求。