基于互联网的液压远程控制系统延时预测算法研究

为了解决不确定性变化的网络延时对基于互联网的液压远程控制系统性能的影响 ,在系统中设计了补偿器结构解决网络延时问题 ,同时采用延时预测算法解决网络延时不确定性变化的问题 ,以改善系统的动态性能和保持系统的稳定性 .仿真研究表明 ,采用补偿器结构和延时预测算法能够在保证系统稳定性的同时有效地降低系统的超调量 ,缩短系统的过渡过程 .

液压支架试验台远程多缸同步控制系统设计

为解决30 000kN液压支架试验台活动平台及垂直外加载平台远程四缸同步控制技术难题,设计了基于PXI平台和LabVIEW RT的液压支架试验台远程多缸同步控制系统。采用高频电液比例方向阀作为调高油缸液压系统的执行元件,高精度位移传感器作为实时闭环系统的反馈元件,通过在嵌入式实时控制器中运行模糊PID控制算法,实时调整比例方向阀开口度,从而实现调高油缸的同步。实际应用表明,在液压支架试验台活动平台调高过程中,该系统的四缸最大同步误差为0.91 mm,四缸最小同步误差为0.63mm。

基于因特网的远程控制系统控制算法的研究

以液压系统为被控对象,对在因特网环境下的远程控制系统提出了具有挑战性的研究。实验结果表明,当采用根据Smith补偿器原理进行设计的动态补偿器及恰当的时延预测算法时,可以使没有加入网络延时环节前就稳定的原系统,在加入网络后恢复稳定性,使采用因特网的机械运动的远程控制成为可能。但是由于网络传输环节的不确定性时延和采样信息处理器的数据报使用策略使传输后的控制信号发生变形,从而使系统存在稳态误差。在采用具有最佳参数库的模糊控制器对远程控制系统进行控制后,系统的控制品质得到了改善。

自制液压矿车阻车器的应用实践

根据《煤矿安全规程》规定和针对轨道跑车事故,危害程度大,在斜巷轨道中设计、加工和安装了常闭阻车器。常闭阻车器安装简单、使用方便、便于维修且经济实用,使用安全效果良好,确保了斜巷轨道安全运输和提升。

基于FPGA的比例电磁阀数字型线性放大器实现方法

针对无外置反馈信号比例电磁阀放大器的期望输出与控制输入存在的非线性问题,对各参数在放大器工作中的作用进行了研究,提出了一种预存匹配参数、电流跃变时跟踪不工作的线性放大器实现方法。首先,明确了实现线性放大器需要有效解决的问题;其次,基于上述的问题,采用发明问题解决理论(TRIZ)对现有放大器进行了分析,得到了发明原理解;然后,根据发明原理解将控制值输出电流关系形成逆向匹配参数表,将输出电流采样电流形成匹配参数表,并将匹配表预存入放大器中;最后,在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了放大器的控制功能,并针对不同的比例阀,进行了匹配表参数的测定、放大器静态性能的测试以及工程应用验证。研究结果表明:该数字型线性放大器实现方法合理、有效,放大器输入/输出的线性误差小于1.5%,电流稳态建立时间小于0.1 s;通过在液压系统控制中进行工程应用,减小了控制系统的复杂度;控制系统可以与放大器进行实时参数交互,从而便于远程控制。

高压管线快速脱离装置设计

在海洋石油压裂增产作业中,作业船上的压裂系统通过高压软管与平台井口连接。在危险海况、平台发生险情时,作业船需要迅速与平台分离,而高压管道的分离拆卸需要人工近距离操作,分离缓慢,会导致管道、设备被外力损坏。针对这种状况,设计了高压管线快速脱离装置,该装置在承受超高压的前提下,可远程操作,迅速分离高压管道,使得作业船能够立即撤离,具有响应时间短、操作简易的特点,降低了平台作业风险。

一种新型的自动换向封闭液驱无杆采油系统

常规有杆抽油设备安装工作量大、占地面积大,抽油杆在运行过程中会出现杆管偏磨的问题,长时间运行后,盘根、皮带等配件也会出现磨损,后期维护费用高,同时也会造成原油泄漏,污染环境。基于这一技术难题根据液压原理研发了一种新型的自动换向封闭液驱无杆采油系统,避免了杆管偏磨[1],井口漏油等问题,尤其适用于斜井。从地面液压控制系统、液压动力传输系统、井下抽油系统介绍了系统的结构组成,并分析了工作流程。现场试验平稳无故障运行超过24个月,表明本系统可以满足油田生产需求,已经达到小批量规模。

海上压裂作业船紧急脱离装置的设计

针对海洋压裂作业环境复杂,费用较高且海洋集成装备技术被国外垄断的特点,设计了一套压裂作业船紧急脱离装置。阐述了紧急脱离装置基本组成部分以及其工作原理和使用过程中的注意事项,应用SOLIDWORKS软件对关键部件进行了受力分析,并在室内进行了本体强度试验和密封试验。研究结果表明:本装置安装简单方便,上接头和下接头强度符合要求,通过远程液压控制,该装置在高压状态下可以实现远程紧急脱离且稳定性较好,解锁过程自动封闭管路上端,使得压裂作业船能够立即撤离,降低了平台作业风险,保持了环境的清洁和安全。