泵控电液混合驱动系统在板料折弯机上的应用研发

介绍了泵控电液混合驱动系统的电气原理、液压原理,以及与传统折弯机相比泵控折弯机的诸多优点,指出泵控电液混合驱动系统的应用将越来越广泛,具有广阔的市场前景。

闭式泵阀联控电液驱动系统的设计

驱动系统是助力机器人最主要的系统之一,助力机器人性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。分析对比了当前助力机器人常用的驱动方式,设计了适合于助力机器人的高效轻小型液压驱动系统,建立了助力机器人高效轻小液压驱动系统的数学模型,得到了影响系统动态特性的主要因素和变化规律,为助力机器人液压驱动系统及控制算法的优化提供了一定参考。

基于自适应反步法的直驱式泵控液压系统控制策略

在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直驱式泵控非对称缸液压系统的数学模型;其次,采取引入向量的方式,将数学模型变成了严格反馈形式,以此设计了新的自适应反步法控制器,解决了参数不确定问题;最后,在Linux+Preempt-RT半实物仿真平台下,完成了直驱式泵控非对称缸位置系统自适应反步法控制的阶跃信号、正弦信号和加入时变负载的正弦信号试验,并将其控制结果与传统PID控制结果进行了对比分析。研究结果表明:采用自适应反步法的控制器的稳态精度可以达到±3.98 mm,相比PID的控制精度提高了53.6%;同时,在系统位置控制过程中,采用参数自适应律对系统的不确定性参数进行实时调整估计,可以呈现出良好的自适应动态逼近过程。该自适应反步法控制策略具有良好的跟踪性能和鲁棒性。

电液混合驱动大惯量回转系统特性与能效分析

为了解决大惯量回转系统频繁启动和制动作业导致节流损失大和制动动能浪费严重的问题,提出一种电气和液压混合驱动大惯量回转系统。系统采用永磁同步电机作为主动力源,控制回转系统运动;由蓄能器提供动力的液压马达作为辅助动力源,为电机启动加速提供扭矩补偿,蓄能器高效回收制动动能再利用。建立多学科联合仿真系统模型,基于主辅动力源合理供给原则,设计全周期工况识别速度控制策略,搭建电液混合驱动回转试验平台,对回转系统的特性和能效进行分析。研究结果表明,电液混合驱动大惯量回转系统,随着转速和转动惯量的变化,回转制动动能回收效率为40.5%~65.9%。相同工况下,与纯电机驱动系统相比,电液混合驱动系统启动加速时间减小1.2 s,制动动能回收效率为63.5%,降低系统能耗40.8%,使回转系统更加平稳地运行。

发动机电液混合驱动冷却系统模糊控制器的仿真分析

为了达到较准确地控制冷却液温度的目的,采用模糊控制方式对发动机冷却系统进行控制。分析了发动机电液混合驱动冷却系统的工作过程,对系统主要参数进行了匹配,提出了发动机冷却液温度的模糊控制方法,实现了稍微改进发动机冷却系统,解决了发动机的冷却液温度难于准确控制的问题。

混合灵敏度方法在电液驱动力控制系统中的运用

将H∞控制理论中的混合灵敏度方法运用于电液驱动力系统,对该系统进行设计,将所得到的控制器与传统的PID控制进行比较,仿真结果表明用此法得出的控制器不仅鲁棒性强,而且响应比PID控制器快,同时给出了加权函数的选择方法。

客车电液混合驱动冷却系统试验台的设计

考虑到客车传统冷却系统功率损失大、效率低等不足,设计了一种电液混合驱动的冷却系统,该系统可以更快速、有效地实现散热的目的。详细分析了冷却系统的结构原理、控制方式及冷却系统的匹配,搭建了电液混合驱动冷却系统试验台,对未来客车冷却系统的设计研究具有一定参考价值。

泵控马达电液比例加载系统的研究

针对泵控马达系统,提出两种加载方法,即电液比例溢流阀加载与电液比例节流阀加载。针对电液比例溢流阀加载系统,运用建模的方法,分别对电液比例溢流阀、DS1二次元件等子系统进行建模。在此基础上,得出了电液比例溢流阀加载系统整体数学模型。通过仿真分析,验证了加载系统的良好的动态性能。

模糊PID的电液比例泵控马达系统恒速控制

针对电液比例泵控马达系统,为了实现马达的恒速控制,采用了参数可自整定的模糊PID控制策略;通过分析泵控马达系统的工作原理以及该系统的调速原理,设计了模糊PID控制器,然后运用Simulink仿真工具,建立了泵控马达系统的仿真模型和给出了仿真结果。结果表明,外界干扰作用下,模糊PID控制的确比常规PID控制在实现马达恒转速控制上具有更好的动态响应特性。

一种用于抑制混合动力电驱系统母线电压泵升的前馈补偿控制策略

在应用于工程装备的混合动力交直交电驱系统中,永磁同步电机在进行再生制动时往往回馈过量的电功率至直流母线上,容易引起直流母线电压泵升,影响发动/发电机组的运行性能.为解决该问题,从电机制动时逆变器和储能系统双向DC/DC占空比匹配不一致的角度分析母线电压泵升的原因,在此基础上提出了一种在传统逆变器双闭环矢量控制的转速外环上添加前馈补偿的控制策略,通过将直流母线电压与其参考值的误差进行比例-微分调节,并利用其输出的补偿量作为下垂因子作用于q轴电流给定值上,减小电机制动阶段的转矩电流和逆变器的占空比,限制电机回馈的电功率.仿真结果表明,该控制策略能有效改善混合动力电驱系统电机制动阶段母线电压泵升的问题,能较好地保护母线电气安全.

一种新型电液驱动泵—喷嘴供油系统试验研究

对传统的下置凸轮轴驱动式泵—喷嘴供油系统进行了改造,以适应无旋转机构的特种发动机燃油供给系统及对供油系统有柔性调节要求的传统发动机供油系统的驱动需求,实现了泵—喷嘴供油系统的电子控制液压驱动柔性调节。通过对改造后的供油系统进行试验研究,表明在喷油线性区域内通过改变电磁阀驱动主脉宽可实现循环喷油量的线性控制,以满足发动机不同工况对循环喷油量的需求。

自抗扰控制在泵控缸电液位置伺服系统中的应用

针对某泵控缸电液位置伺服系统的特点,提出了自抗扰控制方案。自抗扰控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型,并可将对象的不确定性、未建模动态和外界干扰的总量都估计出来,使系统性能得到有效补偿。仿真结果表明,该方案能保证系统具有响应快、无超调、稳态精度高的特点,并且对内、外扰动具有较强的抑制能力。

基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统开发

针对现有泵控马达实验系统功能单一、不易二次开发等问题,开发了基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统。设计了泵控马达电液比例调速液压系统,匹配了系统参数,设计了基于虚拟仪器的测控系统,最后研制了该实验系统。该实验系统功能全面,界面友好,且易于二次开发,可开展泵控马达开环及闭环调速特性实验研究,有力地促进了电液比例控制技术的应用及人才培养。

液电混合高能效直线驱动系统控制及仿真分析

现有电液控制系统为控制液压缸位置,采用比例阀或伺服阀,造成了非常大的节流损失。为改善能效,提出了一种采用电-机械执行器和液压缸的新型液-电混合驱动系统,电-机械执行器用于控制负载运行速度和位置,主要克服惯性力;液压缸主要克服外负载力。为了抑制二者之间的耦合影响,电-机械执行器采用位置闭环控制,并在转矩环补偿干扰力。控制阀主要起液压缸换向作用,节流损失很小,以设定的电-机械直线执行器输出力阈值为基础,通过调节泵压力(液压缸进油压力)或阀开口(液压缸回油压力)控制液压缸输出力。研究结果表明,所提系统具有与阀控缸系统相同高的控制精度,并可大幅减小节流损失。与阀控缸系统相比,液电混合驱动系统能效提升了43.1%。

旋挖钻机卷扬装置电液混合驱动系统特性

现有旋挖钻机卷扬系统是由阀控液压马达驱动。作业过程中,该系统存在非常大的节流损失;而且工作装置下放过程中,大量重力势能经控制阀节流作用转化为热能耗散掉,造成整机能效较低。为此,提出一种卷扬装置电液混合驱动系统,电动机作为主驱动,控制工作装置运动,降低节流损失;液压泵/马达与蓄能器等组合,构成能量回收单元,回收利用重力势能,辅助电动机驱动卷扬装置。分析了液压卷扬、电动卷扬与电液混合驱动卷扬系统的工作原理和运行特性,建立了旋挖钻机机电液多学科联合仿真模型,对不同驱动系统的运行和能量特性进行研究。结果表明,电液混合驱动系统具有良好的运行特性,相较于液压、电动驱动的卷扬系统,可节能27%~66%。

电液比例泵控马达系统辨识及实验分析研究

随着电液比例控制技术和泵控马达系统的应用的迅速发展,为了使液压系统能够满足生产过程对系统性能的更高要求,必须提高液压系统的响应特性及工作可靠性,而建立系统的精确模型则是进一步改进和完善系统设计的基础。利用长安大学电液比例压力——流量控制实验台上进行的所得实验数据、结合Matlab软件、运用ARMAX模型辨识方法对电液比例泵控马达系统进行了实验辨识,并对系统施加控制策略进行了仿真分析。

基于混合驱动多关节机械臂控制系统的建模与仿真研究

为了探讨机械臂的混合驱动的可能性与优势,将电动缸和液压缸这两种驱动方式相结合,设计了一种伺服电动缸和电液比例阀控液压缸混合驱动的机械臂。以机械臂末端轨迹控制为目标,搭建了相应的控制系统。基于Matlab的Simulink与AMESim软件的联合,建立了该控制系统的仿真模型。仿真分析了该混合驱动机械臂的末端轨迹的可控性与特点,为开发实用的混合驱动机械臂提供了理论依据。

电液比例泵控马达系统模糊参数自整定PID控制

针对工程机械中电液比例泵控马达系统的恒速控制,对电液比例泵控马达系统设计了常规PID控制器和模糊自整定PID控制器两种控制策略,并应用到了控制泵控马达系统上。通过建立泵控马达仿真模型并利用Si m u l i n k工具箱对两种控制策略进行了仿真研究,通过对仿真结果分析,得出模糊自整定PI D控制器控制效果优于常规PID控制器控制性,系统的反应速度快、超调量小,并且外界的冲击对系统的影响较小,系统动态性能大大改善,能满足泵控马达系统工作要求。

泵控缸电液位置伺服系统的可拓控制策略研究

对可拓控制算法进行改进,并将可拓控制器应用于可调转速泵控缸电液伺服系统中,经过仿真研究表明．与传统PID控制相比较,所设计的可拓控制器使系统的动态性能得到了很大的改善。

泵控式混合机液压传动系统的故障分析与改进

通过对泵控式混合机液压传动系统中出现的油箱油温高、电机电流高跳闸以及电机损坏等故障原因进行分析,采取了测量和提高泵的更油量、调整油泵输出实现电机电流相同输入以及校正电机安装误差提高电机寿命等措施。泵控式混合机液压传动系统实现了故障率为零的目标。