电磁驱动气门机构控制策略初探

分析了实现电磁驱动气门机构软着陆的控制困难 ,提出了一个开环控制策略 ,通过调节线圈电流来降低落座速度。进行了一系列试验来探讨电流时序及其对落座速度的影响 。

全可变气门机构闭环控制试验研究

为进行均质充量压缩燃烧的研究,开发一套进气门升程和相位、排气门升程和相位等4个参数均可独立自由控制的全可变气门机构。同时为研究可变气门技术的控制策略,开发一套全可变气门机构控制策略研究试验平台,包括一台变频调速电动机、液压及润滑系统、全可变气门机构控制单元及其试验管理系统,该平台可在模拟发动机运行的条件下进行气门机构控制策略研究和评价。对可变升程和可变相位闭环控制策略的试验研究结果表明,整套策略可以实现进排气门升程在0～9．7 mm之间、相位在60°范围内连续、快速、稳定的调节,为提高汽油机的效率和实现均质充量压缩燃烧发动机的运行控制奠定了基础。

直行程电动调节阀机械传动间隙软件补偿策略研究

直行程执行器存在的械传动间隙往往被忽略,造成执行器的回程定位误差,执行器的定位精度难以满足应用要求。本文对这一问题展开应用技术研究,提出了软件补偿控制策略,并开发了机械传动间隙测量试验装置,分别测量了执行器在行程范围内的机械传动间隙数据,及软件补偿后的回程定位精度。试验数据表明,补偿策略能够将执行器的回程定位误差由4.49%降低到0.55%;并发现了软件补偿策略仅能补偿机械传动间隙引起误差的均值,而不能消除误差波动量的规律。该策略能够将执行器定位精度提高8倍以上,为高精度阀门电动执行器的研制提供了理论及技术参考。

应用二自由度电磁执行器的AMT换挡分段控制

为提高电控机械式自动变速器(AMT)的换挡品质,研制了一种新型应用二自由度电磁执行器的AMT换挡系统。介绍了执行器结构和工作原理并通过实验分析了其动静态特性。将换挡同步过程分为四个阶段,提出了以PID和模糊控制为主体的分段控制策略,并进行了仿真研究。最后研制了实验台架及控制系统,验证了新型换挡系统的可行性及提出的控制策略的可靠性。实验结果表明,提出的控制策略能够降低换挡同步过程的冲击度和单位面积滑磨功,能够提高换挡品质。

超高速比例电磁铁控制技术的研究

本文主要提出了一种新型组合式比例电磁铁及提高其响应速度的控制方法,采用PWM调制方式对组合式高速比例电磁铁进行控制,实现了组合式比例电磁铁大推力、高响应、高精度,使研制出的比例电磁铁的响应达到了200Hz以上,并可广泛应用于航空航天上的液压元件的控制、发动机气门开度的控制、纳米加工高精度定位执行机构的控制等领域中。

军用履带车辆电磁悬挂结构设计与控制算法研究

针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的电磁悬挂结构方案。依据军用车辆能量回收潜力和行驶性能与射击精度对悬挂控制的要求,提出采用分档控制方法的基于行驶工况与作战效能的振动控制策略。分析表明,该电磁悬挂具有Fail-Safe功能,增加了参数的可调范围,在分档控制策略下能够实现车辆振动的被动、半主动和主动控制,并能在a档和b档时采用电磁馈能实现振动能量的部分回收,适用于军用履带战斗车辆振动控制需求。

小型空压机直接驱动型气动位置控制系统

提出了一种新型的气动位置控制系统,它主要由小型空压机、ON/OFF电磁阀和气缸组成。通过直接驱动小型空压机和ON/OFF电磁阀来实现气缸的位置和速度控制。叙述了该小型空压机的结构组成、工作原理及特点。通过试验验证了该气动位置控制系统的有效性。

车用混合电磁作动器优化设计与试验研究

为了解决车用线性电磁作动器存在可靠性差的问题,设计了一种新型混合电磁作动器.针对该结构,采用改进天棚控制策略进行性能匹配,优化混合电磁作动器的性能参数,并以直线电机需要提供的峰值电磁推力为优化目标,优化混合电磁作动器的结构参数,最后试制实体样机并进行台架试验.试验结果表明,混合电磁作动器能够较好地改善车辆动力学性能,验证了样机的有效性.

电动阀门转角时间关系及其定位补偿研究

增量式电动阀门执行器的转角增量与控制脉冲时间长度存在的非线性问题,难以满足终端的执行定位精度指标,针对这一问题,对阀门转角与时间的关系进行了研究,开发了能够实现定位补偿的阀门控制系统。首先,对增量式电动阀门驱动原理进行了分析,建立了MATLAB仿真模型;然后,开发了阀门定位精度测试装置,采用高精度光电编码器精确测量了电动阀门执行器的实际转角,通过实验得出了转角与控制信号时间长度的关系,并拟合出了开度增量与控制脉冲时间长度的函数表达式;通过改变控制信号脉冲时间长度的方式,提出了一种能够实现定位补偿的阀门控制策略;最后,搭建了实验平台,对仿真结果进行了验证,并开发了能够实现定位补偿的阀门控制系统。研究结果表明:当控制脉冲时间长度小于1 s时,补偿后的转角误差率由原来的53%降低到24%,定位精度提高2倍以上;该研究结果可以为电动阀门执行器的精确定位控制提供参考。

基于电磁驱动气门的发动机停缸技术研究

为改善车用发动机部分负载时的燃油经济性,提出了一种应用电磁驱动气门来实现的发动机停缸技术。首先对发动机某一气缸停止工作循环时的工作过程进行了性能仿真,以单缸在1个循环内所做负功最小为优化目标,计算得到了单缸停止1个工作循环的起始点。以尽量保证各缸间的工作均匀性为基本原则,设计了4缸发动机顺序间歇停缸方案并进行了仿真与分析。研究表明,停缸技术的应用使发动机部分负载时的燃油经济性得到明显提升。

直驱燃气调节阀的高精度高响应控制策略研究

针对固体姿轨控制系统燃气调节阀在精度和响应上日益提高的性能需求,提出了一种动圈式电磁直线执行器直驱燃气调节阀的方案。通过分析其原理及特点,提出了基于逆系统+PI分段控制的方法:对于整个运动过程采用逆系统控制方案,确保系统快速响应;趋近于目标位移时采用PI控制方法,实现对位置的精准控制。基于Simulink建立了直驱燃气调节阀的仿真模型,并搭建试验系统。通过仿真和试验验证了控制算法的有效性,结果表明:在任意目标行程下的响应时间小于10 ms,阀芯位移控制精度达到±0.02 mm,控制算法不仅满足高响应和高精度的性能要求,同时还具有一定抗负载扰动能力和对参数变化的鲁棒性。

电磁驱动配气机构的反演滑模控制

为了满足电磁气门的应用要求,在分析自行研制的电磁驱动配气机构结构特点和建立其数学模型的基础上,提出了一种电磁驱动配气机构新型控制方法,该控制方法是基于反演法思想,将自适应控制与滑模控制优点相结合的复合型控制方法。仿真结果表明,该控制方法可以精确控制气门运动,对系统参数变化和外部干扰均具有良好的鲁棒性能。为了验证该控制方法的有效性,建立实验平台进行了实验。当设定气门升程为8 mm,理想气门过渡时间为4.8 ms时,实验结果与仿真结果相近。由实验结果可知,气门过渡时间为3.3 ms,落座速度为0.055 m/s。

基于电磁驱动配气机构的发动机燃油经济性研究

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题,提出了一种新的进气策略以有效改善发动机的经济性。其机理是调节气门开启规律使进气初期完成绝大部分充气量,抑制泵气损失的过度增加,进气后期采用较低的升程以保证缸内较高的工质运动强度。通过与其他策略的对比分析可知,新策略在泵气损失和工质运动强度的变化上达到一个良好的平衡,更有利于改善发动机中低转速中小负荷工况的燃油经济性。

发动机电磁气门驱动过渡过程的闭环控制

以一个发动机电磁气门驱动(EVA)装置为对象,采用试验方法研究EVA过渡过程。根据EVA的过渡过程工作特点,把过渡过程分为远程、近程两段分别予以控制。远程采用PI控制,控制目标是在远程结束时励磁线圈达到某一电流;近程则采用跟踪位移理想曲线的方法,使落座速度降低。通过试验确定了远程阶段的目标电流和PI控制参数、近程阶段的理想位移曲线和控制点数目,使单次上下行过渡过程落座速度分别达到了0．22m/s和0．10 m/s,实现了EVA连续动作且可使EVA动作适应转速变化。

电喷摩托车怠速控制的研究

怠速控制是摩托车系统控制中很重要的控制功能之一,它和发动机的稳定性,排放性和经济性都有很大的关系,怠速控制不好会增加油耗和排放,同时发动机的稳定性变差。为了提高怠速性能,本文将怠速控制过程分为三小部分:冷启动过程,暖机过程和稳定怠速过程。针对每一个过程的不同特征和控制目的,使用不同的控制策略并根据不同的环境参数修改旁通进气量和喷油量,并在暖机过程和稳定怠速中使用氧传感器闭环控制。从而提高发动机怠速性能,同时降低排放、油耗和增加稳定性。

基于电动直线负载模拟器的排气压力模拟

在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以加载力作为外环,电流闭环为内环的双闭环复合比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制策略。给定恒定力和正弦力进行直线加载跟踪性能对比分析,结果表明:与传统PID控制相比,复合前馈PID控制有效抑制了加载系统的多余力。为了验证方案的可行性,建立了电动直线负载模拟平台,对排气压力模拟进行试验研究,结果表明:在误差允许范围内,能够实现对排气压力的模拟。

发动机电磁驱动配气机构的控制技术研究

针对一种多驱动力耦合的电磁驱动气门,建立了动力学、电路和磁路三部分耦合的系统模型,根据电磁驱动配气机构系统的工作要求开发了合理的控制气门运动的控制策略。采用最优控制理论设计了线性二次型跟踪器和线性二次型状态调节器,分别控制气门的快速运动和落座,并利用MATLAB/Simulink对其动态特性进行了仿真研究。结果表明,这种控制方案可以使电磁驱动配气机构系统满足高响应和软着陆的要求。

电动手术床液压控制系统原理分析与故障维修

分析电动手术床液压控制系统工作原理,探讨其常见故障的维修路径。从电动液压手术床的结构特点,分析其组成部分的功能和原理,根据故障现象分别对控制系统、液压系统和电路系统进行故障排查,制定维修策略,以提高手术床的临床应用质量,提升医疗设备管理能力,保障医院临床诊疗水平。