泵控直驱式线控制动单元的设计与分析

为简化传统汽车制动系统结构,更好地满足智能网联汽车对制动力快速调节的需求,提出了一种泵控直驱式线控制动单元,采用泵控直驱容积伺服技术,通过伺服电机直接驱动双向齿轮泵,实现对制动轮缸压力的控制和快速调节,消除阀控系统的节流损失,有效提升系统效率。在泵控直驱式线控制动单元参数设计及数学建模的基础上,试制了制动单元样机与性能测试平台,分析了轮缸压力变化的响应曲线以及跟随特性。仿真和试验结果证明了泵控直驱式线控制动单元的可行性,12 MPa压力阶跃响应时间为200 ms,系统具有良好的响应速度和稳定性,为线控制动技术提供了一种新的实施方案。

非对称伺服阀在阀控缸电液伺服系统中的应用

电液伺服系统广泛应用于机械设备中,伺服阀是电液伺服系统中的关键元件,非对称伺服阀的出现为阀控非对称伺服油缸电液伺服系统的设计提供了新的选择。采用孔口流量方程和流量连续方程分析了伺服阀非对称结构和对称结构分别控制非对称伺服油缸时伺服油缸两腔的压降情况,得到了2种设计结构非对称伺服油缸两腔的压降指标。结果表明,在合理选择伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构匹配时,可以有效减少伺服油缸两腔的压降,减少功率损失。对三轮旋压机横向进给电液伺服系统进行分析,优化了系统压力和电机功率,通过压力传感器检测非对称伺服油缸两腔的压力验证了理论分析的准确性,为电液伺服系统伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构的合理匹配设计提供了理论支持。

盾构机电液伺服系统可变压力H_(∞)鲁棒控制设计

为了提高盾构机电液执行器能量消耗,结合比例溢流阀和比例方向控制阀优势,提出了一种电液伺服系统,并给出了运动控制方程。为实现节能效果,引入一种新的可变压力控制策略,选择鲁棒方法来达到最小的位置与能量消耗程度,利用Matlab软件仿真测试了执行器的运动控制性能与能量消耗情况。研究结果表明:经过改进处理后,执行器达到更低的位置跟踪误差,形成了0.01 mm之内的波动误差,相对误差不超过5%。对电液伺服系统改进后,在初始5 s时间内执行器消耗了较高功率,在50~130 W范围内保持波动状态,消耗的功率也较低。通过鲁棒H_(∞)方法对电液伺服系统运行过程进行控制时,执行器可以实现对运动位移的快速反应,获得理想的降能效果。该研究可为优化执行器的位置跟踪性能研究提供参考意义。

巷道超前支架的电液伺服位置压力复合控制方法

考虑到综掘巷道液压迈步式超前支架的工作原理,以及超前支架在支撑过程中的实际工作特点,以提高支撑效率、减小超前支架在支撑过程对顶板扰动影响为控制目标,提出了一种电液伺服位置压力复合控制方法。该方法采用模糊切换控制器进行电液位置与电液压力控制的转换。对该方法进行了数字模拟仿真与样机模拟实验,理论分析与实验结果表明,该控制方法能够有效地使超前支架在从未支撑态以最快速度转换到支撑态,并且能够在位置控制与压力控制之间实现无冲击切换,以降低支架对顶板的扰动。研究结果为综掘巷道液压迈步式超前支架装备的研发及控制策略的研究提供了理论依据。

直驱式电液伺服系统压力流量复合控制

为实现直驱式电液伺服系统优化的压力流量复合控制,建立了直驱式电液伺服系统流量和压力控制的数学模型。提出基于压力差切换参数的恒压力限流量控制方式。并在此基础上对压力流量切换控制方式进行修正。这种复合控制在满足系统稳定性的前提下,极大地提高了系统响应特性。实验结果表明,通过合理的积分及死区调节,两种控制方式均可使压力流量平稳切换,系统对执行机构及负载参数变化的敏感性降低,系统响应性能得到提高。这些结果证实所提出方法的效果。

双阀控制在电液负载仿真台中的应用

根据压力伺服阀和流量伺服阀在电液负载仿真台中的应用特点 ,提出一种由压力伺服阀和流量伺服阀组成的双阀控制加载方案。对比结构不变性原理补偿方法可知 。

压力脉冲试验伺服控制系统机理分析与仿真试验

为实现压力脉冲试验中标准压力波形的精确动态跟踪控制,满足高压力高频率持续冲击的要求,建立该试验的液压伺服系统与测控平台.将飞机用作动筒和伺服阀等被试液压件处理为封闭容腔,利用油液压缩性进行建压,采用LabVIEW图形化编程技术完成了液压系统的可视化动态伺服控制.在建立伺服阀、被试容腔和蓄能器数学模型的基础上,结合数字PID控制算法,完成AMESim环境下的仿真,对比分析不同容腔容积和冲击频率对系统性能的影响,得到不同条件下系统流量和阀口开度等参数的理论值,仿真结果表明伺服阀需要有额定200L/min以上的通流能力.实际试验系统以压力等级50MPa,通流能力230L/min的大流量伺服阀为直接控制对象,试验高压达到50 MPa,并可无级调整,压力冲击波形周期2 Hz、区间5~42 MPa,试验曲线落在标准阴影区以内,试验结果符合预期指标,并验证了仿真分析的可靠性.

电液伺服系统位置-压力主从控制方法研究

基于主从控制理论提出一种新的阀控缸电液系统位置和压力主从控制方法。建立阀控缸系统位置传递函数后,将液压缸两腔的压力动态变化信号应用位置-压力转换公式转换为位置信号,再将转换的位置信号叠加到电液伺服系统的主位置闭环内,以实现阀控缸系统位置和压力的主从控制。通过在MATLAB/Simulink中搭建的仿真模型,仿真分析该方法的控制效果,结果表明该控制方法正确可行。通过分析现场样机矫直钢板时液压缸的位置和压力信号,证明电液伺服系统位置-压力主从控制方法可以实现位置、压力不同变量的在线主从控制,提高了系统的响应速度和控制精度,为其他电液伺服系统的设计研究提供理论基础。

基于进油和回油节流协同调节原理的低阻尼液压伺服系统高精度压力控制研究

针对液压伺服系统阻尼比较低 ,导致高精度压力控制系统超调严重的问题 ,论文提出了通过进油和回油节流协同调节提高系统阻尼的原理 ,并进行了相应的理论分析。在此基础上 ,进一步提出了压力 -位置分段控制策略 ,以兼顾压力飞升过程的快速性和活塞上浮过程的平稳性。仿真和试验均表明 。

直驱泵控电液伺服泄露补偿保压方法研究

为解决传统阀控或变量泵保压系统在工程应用中因温升高、结构复杂而带来的对油液污染敏感、保压精度差、效率低等问题,在分析永磁同步交流伺服电机调速性能和效率的基础上,结合齿轮泵结构简单、可靠性高的特点,提出了一种直驱泵控电液伺服泄漏补偿保压方法。系统保压时,根据流量连续性方程,使齿轮泵输出流量仅补偿回转液压缸泄漏量。该系统较传统保压系统结构简单、可靠性高且实现了节能。通过齿轮泵实际流量实验以及回转液压缸泄漏实验得到齿轮泵转速和系统保压压力之间的数学关系,建立系统保压数学模型,通过系统阶跃响应实验分析了该系统的动态性能。实验结果表明,该系统的输出能很好地跟随输入,满足系统保压性能要求。

汽车制动器试验制动管压伺服系统建模与仿真

汽车制动器试验制动管压伺服系统是一个电-气-液非线性时变系统,是汽车制动器台架试验的重要内容。在分析制动管压伺服系统工作原理的基础上,建立制动管压电-气-液伺服系统数学模型。为了实现制动管压的快速和高精度伺服控制,结合PID控制和模糊控制的优点,提出一种模糊PID复合控制器的设计方法,并进行计算机仿真。M atlab仿真结果表明,该控制器具有响应快、超调小、适应性好、鲁棒性强等优点,较好地满足了控制要求。

液压力检测试验台的模糊PID控制系统设计

以液压力检测试验台压力控制系统为研究对象,建立了该系统的数学模型,对影响控制系统特性的因素进行了分析。针对系统非线性严重的特点,提出了模糊PID控制策略,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊PID控制器。实验结果表明,与原有比例控制器和PID控制器比较,模糊PID控制器提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能。

泵阀协调控制电动静液作动器方案分析

针对典型的EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)系统存在的频响较低的问题,为了兼顾作动系统的效率和频响,将控制阀引入了EHA系统,提出了3种泵阀协调控制的EHA方案,分别是:采用EHSV(Electro-Hydraulic Servo Valve)的EHA系统,采用DDV(DirectDrive Valve)的EHA系统以及采用TPCV(Total Pressure Control Valve)的EHA系统.阐述了这3种方案的系统组成及工作原理,采用AMESim对这3种方案及典型的EHA进行了仿真对比分析.从仿真结果可以看出:泵阀协调控制的EHA系统可以大大提高系统的频响,同时还具有较高的效率.作为3种过渡方案,将对目前机载电动静液作动系统的研制具有实际指导意义.

虚拟仪器技术在电液伺服系统在线状态监测中的应用

AGC液压压下设备是热轧工艺中核心设备之一,其设备状态直接影响到产品的产量和质量。以冶金行业的热轧精轧机AGC压下电液伺服系统为状态监测对象,通过分析研究AGC液压压下设备的控制模型和状态信息,设定有效的状态特征量参数,研制了基于虚拟仪器技术的实时在线监测平台和面向设备对象的网络化数据分析、处理软件系统,实现了本地和远程的热轧精轧机组AGC液压压下设备的状态监测和故障诊断,为确保设备安全,维持正常的生产秩序提供了有效的保障。

液压驱动6自由度运动模拟器动力机构控制策略研究

目前,非对称缸动力机构作为驱动部件被广泛应用于液压驱动6自由度运动模拟器,其控制器设计备受关 注。首先推导出了阀控非对称缸动力机构的通用非线性数学模型,在此基础上提出了级联负载压力控制策略,使 得动力机构具有力发生器的特性,从而为进一步实现运动模拟器的分层控制打下了基础。对于每个非对称缸电液 位置伺服系统,考虑到模型不确定性及外干扰的存在,运用滑模变结构控制方法设计外层镇定控制器,实现了对 液压动力机构的镇定及对外界干扰的抑制。同时作为比较,还设计了状态反馈控制器。仿真结果表明提出的控制 策略是有效的、合理的。

模糊理论在板形张力测量中的应用

本文将压力传感器检测出的分段张力 ,用模糊理论推理规则进行三元模糊推理及决策 ,以控制表的形式给出液压弯辊伺服系统所需输入信号 。

基于PLC的大型构件压力试验机电液伺服力控制系统设计

介绍了大型构件压力试验机电液伺服力控制系统工作原理,研制了以S7-200 PLC为核心的力伺服控制系统。对控制系统的硬件、软件设计和控制方式等作了详细介绍,实现了对试验机加载力伺服控制。

基于变动供给压力控制方法的电液伺服系统节能方法

本文设计了一种变动供给压力下的电液伺服系统控制方法,以使电液伺服系统能够满足准确的伺服控制和良好的节能效果。该变动供给压力控制方法由前馈部分和反馈部分组成:前馈部分的主要作用为预测系统所需的电机转速,以及调节阀的相应滑阀位置,从而使得系统获得所需的最小供应压力;反馈部分则利用比例积分控制器,根据采集的输出位置信号调整前馈部分输出的控制信号,以准确获取电液伺服系统所需的最终电机转速以及滑阀位置。实验中采用方波以及正弦波激励产生了不同的标定位置曲线,利用所设计方法对标定位置曲线进行了追踪,并统计了追踪过程产生的能耗。实验结果显示,本文所设计方法相比固定供给压力控制方法,在对方波以及正弦波激励产生的标定位置曲线追踪时,产生的最大偏差分别减小了6.85%和2.08%,最大能耗分别减少了25.75%和16.91%。说明本文方法不仅能够较好地控制电液伺服系统进行伺服控制,而且还能够减少其工作过程中产生的能耗,达到节能的效果。

数控液压伺服系统组成及工作原理

为了提高液压系统控制精度,将传统的电液伺服控制方式改为数控液压伺服控制方式。充分利用先进的计算机技术,采用PLC控制步进电机,不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求,而且大大降低了成本。

冷轧带钢CPC电液伺服控制系统

为了解决冷轧带钢生产中的带材跑偏问题,简述了带材自动纠偏系统控制基本原理,详细介绍了由西安重型机械研究所设计成套的带材CPC电液伺服控制系统的硬件和软件设计,通过该系统在由西安重型机械研究所设计成套的冷轧机组中的应用,证明了该设计的可行性。自调试成功投入生产以来,系统性能可靠,控制精度高,极大地提高了劳动生产率。