高精度的动态加载系统建模与控制算法试验研究

为设计全程静态精度小于0.05%FS、动态精度小于1%FS的动态力加载装置,文中在缺乏匹配的压力型电液伺服阀的情况下,采用流量型电液伺服阀设计了动态加载装置的液压系统,并对高精度动态加载的控制算法进行了试验研究。试验结果表明:采用传统PID控制加载力,其静态精度可达0.041%FS,动态精度可达2.5%FS,均超过动态加载装置的控制要求;采用自适应PID控制加载力,其静态精度可达0.039%FS,施力中间阶段的加载力动态精度可达1%FS,但在施力初始阶段和施力结束阶段,加载力动态精度高达8%FS,考虑加载力在施力过程中呈现阶段性特点,提出采用分段自适应PID控制算法,经动态加载力试验论证,分段自适应PID算法能够有效解决加载力动态精度超差问题,加载力的静态精度可以控制在0.018%FS,动态控制精度可以控制在1%FS,完全满足高精度动态加载装置的控制要求。

PWS-1000型电液伺服动静万能试验机的机-气-液夹紧装置设计

介绍了气 -液增压系统的工作原理 ,分析了机 -气 -液夹紧装置的工作特点 ,给出了机 -气 -液夹紧装置的设计理论和方法 。

“动静三轴试验仪”伺服加载系统研究

根据土工试验要求研制了"动静三轴试验仪",该仪器设备能够替代传统"静三轴试验仪"和"动三轴试验仪"完成给定的试验任务.伺服加载的实现方式是"动静三轴试验仪"研制的核心,在分析液压、气动和电气加载方式的优缺点后,采用液压伺服加载方式完成轴向力和位移的动态、静态加载.为解决液压伺服加载系统在动态加载时液压油压力波动和静态加载时效率低、发热量大的问题,提出采用蓄能器组和恒压变量泵的解决方案并设计了液压油源系统,借助数学建模和仿真的手段验证了所提方案的正确性.

液压张紧装置伺服控制系统设计

针对现有液压张紧控制系统多采用继电器控制系统,压力控制精度差、稳定性差,且易产生振荡的问题,设计了一种液压张紧装置的伺服控制系统。主要采用电液伺服阀和拉力传感器形成闭环伺服控制系统,实时、连续、准确控制张紧力的输出,再配合速度传感器有效处理滑带工况;设计了控制系统,包括PLC选型,I/O口分配,硬件接线图以及PLC程序;采用模糊PID控制方法控制并对模糊PID控制器进行了仿真。结果证明:该控制系统超调量小、响应快、振荡小、控制精度高、稳定性好,满足输送机工作要求。

直接驱动式电液伺服阀研究进展

针对发展高端电液伺服阀技术已成为航空航天及舰船领域的研究热点的现状,本文以直接驱动式电液伺服阀为对象,介绍了直接驱动式电液伺服阀的历史概况。从阀的结构原理出发,着重论述了阀的结构改进、电-机械转换装置变换等的研究进展。对应用于直驱阀上的不同新型材料,从功能原理到基本特性进行了系统分析。其中,PZT材料的响应速度较快,可达10μs;GMM材料的能量转换效率较高,可达80%;MSMA材料宏观应变较高,可达10%。直驱阀在极端温度环境下的性能改善、冲蚀磨损特性分析及其数字化、智能化设计将成为未来的重点发展方向。

爆破扫雷器电液伺服系统建模

为了提高电液伺服系统的模型精度与准确度,对某爆破扫雷器电液伺服系统建模方法进行了研究。采用机理建模法,构造了电液伺服系统的传递函数,采用基于自适应神经模糊推理(Adaptive neuron-fuzzy inference system,ANFIS)和减法聚类的模糊神经网络(Fuzzy neural net-work based on subtractive clustering,Sub-FNN)方法,实现了电液伺服系统的智能建模。通过对模型均方根误差(Root mean square error,RMSE)和信号间方差比(Variance accounted for,VAF)性能指标的比较,表明基于减法聚类的模糊神经网络建模方法可以显著地提高模型精度。研究结果为实现电液伺服系统的控制奠定了基础。

动态疲劳试验机传动方式的合理性探讨

现代工业对机器零部件的工作可靠性提出了越来越高的要求,因此,实际生产中对用于疲劳与可靠性批量化试验用装置的需求量越来越大,但目前高档次的动态疲劳试验机主要依赖进口,研发出具有自主知识产权的动态疲劳试验机迫在眉睫。介绍了动态疲劳试验机的类型、基本工作原理、结构组成、应具备的功能,主要对电液伺服式、电磁谐振式两种典型的疲劳试验机的主要结构、适用范围进行了论述,综合比较了电液伺服式与电磁谐振式的优缺点,明确指出交流伺服电机直驱式动态疲劳试验机是今后的发展方向。

新型电液力加载装置的集成设计

针对阀控加载装置存在能量效率低下以及高频自激噪声等缺点的问题,研制了一种新型电液力加载装置,采用电动缸代替伺服阀作为压力放大元件,依靠改变封闭油液体积的方式产生加载压力,并通过一个半闭环结构实现加载力的控制。为解决系统性能对参数敏感的问题,采用集成设计思想,同时设计加载装置的机械和控制参数,通过求解一个多目标非线性优化问题获得最优的设计结果。实验结果验证了半闭环控制结构的可行性和集成设计方法的有效性。

超重力场条件下电液伺服振动装置液压回路设计

在超重力场环境下,电液伺服振动装置是用于模拟地震工况的重要试验设备。针对电液伺服振动装置高频响、高加速度以及可靠性的要求,分析其液压系统的功能,介绍液压系统的总体设计思路。同时详细描述液压系统中各回路的设计,完成了液压系统各回路的三维管路设计。分析表明:设计的液压系统回路可以满足超重力场下电液伺服振动装置的工作要求。

一种基于虚拟仪器的电液伺服装置研究

介绍了虚拟仪器技术在电液伺服装置研究中的应用,阐述了系统的硬件组成,软件功能以及所采用的控制算法。系统具有灵活性,可靠性和自动化程度高等特点。

自动颈椎牵引椅的压力反馈电子控制电路设计

着重讨论电液伺服阀电流大小的电子控制电路设计方法,完成一套适用于自动颈椎牵引椅工作的控制电路。并通过采集实验数据,验证了控制电路的正确性和可行性。

带式输送机电液伺服张紧装置张紧力控制研究

针对带式输送机张紧装置电液力伺服系统的非线性、时变性,提出基于前馈控制和加速度反馈控制组成的FF-I-PDD^2闭环张紧力控制策略。利用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真验证,并将控制方法应用在张紧装置伺服系统中进行试验,结果表明:伺服系统获得较高的跟随精度和稳定性,证明了FF-I-PDD^2控制方法的有效性。

对地质勘探钻机中摆管机构的研究

在地质钻机中有关摆管装置的技术革新都采用平面机构进行运动综合,这些装置存在的缺点使其推广与应用受到了限制。本文将论述:若用空间开链机构进行位置综合及按电液伺服系统进行控制,将使摆管装置具有结构紧凑、动作灵活、运动精度高等优点,且易于用微机进行自动控制,符合于钻进过程自动化的发展方向。

基于LabVIEW电液压力伺服阀测试台设计与实现

采用目前工业上应用广泛的虚拟仪器(LabVIEW)技术,将虚拟仪器应用到电液压力伺服检测系统中,输入信号由计算机的虚拟数字信号源产生,输出信号通过虚拟仪器的软件面板显示,由计算机数据采集卡(DAQ)对各项检验参数。本系统能够实现电液压力伺服系统的自动测试,并采用自定义的人机界面,界面友好操作方便。

基于非线性参数的电液伺服系统滑模控制

针对在电液伺服系统跟踪控制中存在非线性不确定参数和外界扰动的问题,提出了一种基于积分微分器的滑模Lyapunov函数的控制方法。首先,在只有位移信号测量输出的情况下,采用高阶积分链式微分器对其速度和加速度信息进行预估。系统存在非线性不确定参数,利用微分器对状态和不确定项的实时估计,设计出积分滑模控制器,实现自适应规律以及对电液伺服系统中不确定扰动的抑制。搭建电液伺服系统AMESim模型并与Matlab构成联合仿真平台,对控制器进行仿真。仿真表明,该控制器具有良好的对非线性不确定参数变化的补偿能力和跟踪性能。

电液伺服六自由度复合加载装置控制系统

介绍电液伺服六自由度复合加载装置的结构和工作原理,通过系统运动学反解得到动平台(加载端板)运动输入与各轴输出的映射关系,由动力学模型推导试验件所受力和力矩大小;利用Simulink/SimMechanics软件建立系统仿真控制平台,对控制器的有效性进行验证;采用SmartTEST控制系统、基于关节空间的位姿控制实现该装置的控制加载,详细论述控制系统的设备选型、软件配置、安全保护及参数整定方法。通过试验结果分析表明:控制系统设计合理,满足该复合加载装置应用需求。

基于AMESim的板带纠偏装置电液伺服系统分析和仿真

在彩涂板生产线中,板带纠偏装置是保证板带中心与印花机或热覆膜机对齐的关键装置,它是由电液伺服系统驱动,从而控制纠偏装置对齐板带。在实际应用中发现纠偏装置无法精确的控制纠偏辊的位置,尤其是在板带高速运行的时候,针对这个问题,对电液位置伺服系统进行了分析,在AMESim的基础上建立模型,通过对仿真结果的分析,为纠偏系统的设计和匹配提供了依据。

单空间电液伺服万能试验机力值标定装置

介绍了单空间电液伺服万能试验机的主机结构,然后分别对拉力标准测力仪、压力标准测力仪两种不同装置的标定进行了介绍。

新型风机风量调整电液伺服缸试验装置设计

分析了原有风机风量调整伺服缸试验装置存在的无法模拟伺服缸高速旋转缺陷,设计了一种可实现模拟风机高速旋转工况的新型电液伺服缸试验装置,对原有机械结构和液压系统进行了改进设计,能够较好地满足产品试验的需要。

炼铁厂高炉电液喷射管式自动控制装置及其应用

高炉减压阀组液压系统控制,一直使用的是日本NIRECO公司生产的电液喷射管式自动控制装置,主要应用于宝钢高炉以及热轧等设备所需的空气、煤气、供水等流体输送管路控制上,属于上世纪七十年代的早期技术应用,主要规格有EHJ换位器、AJ系列换位器、R形调节机构等,其功能是把液压站输出的液压能转化为机械能,控制一个流体输送管路上的阀门(主要是蝶阀或球阀)的开闭位置和速度,从而实现对输送介质流量的控制,该系统备件核心部件是一种电液伺服阀,为射流管阀结构。现在以常用的EHJ换位器为例,探究了其工作原理、存在的问题以及如何进行改进。