变转速变排量双动力源泵阀协同电液系统特性分析

针对起重机阀控系统响应快但能耗大,泵控系统效率高但控制精度低的问题,提出了一种变转速变排量双动力源泵阀协同的多执行元件电液系统。首先,提出了一种多模式控制策略,即在单动作微动模式下,其中一个动力源卸荷,由于系统小流量时动态响应较慢,因此小流量时采用双变量模式控制系统,通过阀芯位置自适应调节和动力源的压力闭环控制,实现了流量精准匹配的目的;其次,在单动作快速运动模式下,双动力源合流驱动单执行元件,通过控制电液动力源相关参数,补偿了因负载变化引起的泵泄漏量,以实时控制执行元件速度;在复合快速运动模式下,双动力源分流单独驱动多执行元件,通过调节单个动力源的相关参数来实时控制各执行元件速度,以及实现系统流量比例分流的目的;然后,建立了系统AMESim-Simulink的联合仿真模型与试验平台;最后,对该系统在同一设定压差下的不同设定流量的控制特性进行了仿真和试验分析。研究结果表明:该系统能实现负载变化时对流量的补偿目的,并且该系统与定转速变排量泵阀协同液压系统相比,在单动作微动模式下的流量控制精度优化了约14.76%,动态响应时间减少了约0.12 s;在单动作快速运动模式下,流量变化减小了约6.21%,系统能耗降低约了13.94 kJ;在复合快速运动模式下,系统能耗降低了约50.31 kJ;同时,该系统比传统抗流量饱和负载敏感系统具有更好的流量稳定性。

电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的压力特性仿真

建立了电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的控制模型,以MATLAB/Simulink为工具,对变量柱塞泵的压力控制特性进行了仿真研究,分析了泵的关键参数对其工作特性的影响,为电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的设计、优化提供了简便、实用的计算机辅助设计方法。

非对称轴向柱塞泵变排量控制特性分析

非对称轴向柱塞泵直接闭式控制单出杆液压缸系统具有结构紧凑、能效高和噪声低的优势,其排量控制特性直接影响泵控系统运行特性。基于此,提出基于斜盘摆角位移反馈的排量控制方案,根据电液比例排量调节工作原理,考虑弹性负载刚度及外负载力干扰的影响,建立了非对称轴向柱塞泵的变排量控制系统模型。通过MATLAB/Simulink仿真分析了不同活塞直径、负载刚度、斜盘摆角、负载压力对泵的出口流量动态特性的影响。仿真结果表明,减小液压缸活塞直径、增大负载刚度可以加快响应速度;增大负载压力可以提高响应稳定性。通过实验验证了仿真结果正确性,实验表明非对称泵的变排量工作性能稳定可靠。

位移-力反馈型变量机构理论建模与试验研究

位移-力反馈型变量机构是典型的阀控缸位置闭环控制系统。通过分析变量机构的系统构成和工作原理,基于线性化理论建立了控制系统的数学模型,并利用液压测试试验台对数学模型的正确性进行了验证。在此基础上,研究了控制系统的比例特性和影响因素。研究结果表明:先导阀中心复位弹簧是影响控制系统比例特性的重要因素,控制系统比例系数随着弹簧刚度系数的增加而减小,而增大弹簧的预压紧力会加大控制系统的闭死区间。

TBM试验台刀盘混合驱动系统设计与仿真分析

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)在施工时因驱动扭矩不足引发的刀盘卡死情况,提出了由变频电机和泵控马达混合驱动的方案.采集电机转矩跟随主从控制系统下的电机速度信号,叠加一个预设的常量来实时调节变量泵的排量,利用比例溢流阀溢流多余流量实现对马达工作压差的比例调节,从而实现泵马达系统对电机系统的转速跟随和扭矩可调,并基于○/2.5mTBM实验台的刀盘驱动系统指标要求完成了设计选型.在AMEsim仿真平台上搭建了负载敏感变量泵控系统(LSCS)、流量反馈比例变量泵控系统(FFPCS)和变量缸位移反馈比例变量泵控系统(DFPCS)的模型,分析对比了不同系统在同一电机系统速度信号下泵的压力和流量响应,并对比了不同比例控制策略下变量泵的效率.结果表明:LSCS无法响应电机系统转速跳变,且不适用于闭式系统,FFPCS和DFPCS均能较好地跟随电机系统的转速变化,尽管FFPCS有着更高的控制精度和效率,DFPCS的高可靠性、模块化和低成本优势更符合实际施工要求.

比例型多泵多速马达传动系统设计与试验

为了解决目前广泛应用的液压传动输出特性单一等问题,基于比例型多泵和多速马达提出了比例型多泵多速马达传动理论。在阐述比例型多泵/多速马达结构和工作原理的基础上,设计了2种比例型多泵多速马达传动系统,并对其在不同工作方式下的输出特性进行了理论分析,且进一步探讨了多泵和多速马达排量比例系数对传动系统的影响。通过对比例型多泵多速马达传动系统的输出特性的理论拓展,得到该液压传动系统在不同工作方式下输出转速和转矩的一般公式,并搭建比例型多泵多速马达传动系统试验平台。试验结果表明:比例型多泵多速马达通过切换多泵和多速马达的工作方式,可输出多级定转速和定转矩,且各级转速和转矩与排量比例系数相关。该研究为比例型多泵多速马达传动系统的设计和应用奠定了基础。

A4VSO电液比例泵的变量控制系统研究

用伺服比例阀取代A4VSO电液比例泵的变量控制系统中的伺服阀或比例阀,合理选取了关键的电液元件,构建了A4VSO电液比例泵的变量控制系统,并在不同的压力下,进行了泵排量和流量的性能测试。试验结果表明:采用伺服比例阀控制的变量控制系统,控制精度高,可靠性高,可使泵的排量、流量分别与控制信号保持良好的比例关系。

开闭环型电液比例轴向变量柱塞泵的特性研究

从结构、控制原理和数学模型等3个方面对开环和闭环电液比例变量柱塞泵进行分析,比较二者的主要性能特点。对两种控制方式的变量柱塞泵进行了压力和流量的动静态特性实验,结果表明:闭环控制型电液比例变量柱塞泵比开环型控制特性更好、精度更高,更适合于高精度的系统。

液压型风力发电机组低电压穿越双变量协调控制研究

以液压型风力发电机组为研究对象,研究液压型机组低电压穿越控制问题。结合风电机组低电压穿越要求和液压型风力发电机组工作原理,提出一种比例节流阀开口度与变量马达摆角双变量联合控制的低电压穿越的控制方法。建立机组的数学模型,基于能量耗散原理和动态面控制方法构造低电压穿越双变量控制器。依托30 k VA液压型风力发电机组半物理仿真实验台进行仿真和实验研究,实现了低电压穿越过程中机组液压系统传输功率和输出转速的高精度控制,为液压型机组的低电压穿越控制的进一步研究奠定基础。

电液比例变量柱塞泵闭环系统压力特性仿真

通过对电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵闭环系统压力控制的数学建模,利用MATLAB/Simulink进行动态仿真,直观的分析了系统的静态特性、动态特性,为电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵结构的设计、参数的优化提供了一些可靠的理论依据。

电液比例负载敏感径向柱塞变量泵工作原理及特性分析

在定量分析计算了径向柱塞泵变量力的基础上,将电这比例压力控制、电液比例流量控制、负载敏感控制技术用于径向柱塞泵,并对该泵变量性能进行了分析和实验研究。研究证明,该泵是一种新型的电-液一体化高效节能液压元件。

A4VSO电液比例变量泵的电液控制系统研究

根据A4VSO电液比例变量泵的变量原理,构建其电液控制系统,并在不同的压力下,进行排量、流量的性能试验。试验结果表明:此电液控制系统设计合理,关键元件选取正确,控制精度较高,可使变量泵的排量、流量分别与控制信号呈良好的比例关系。

一种新型径向柱塞泵的比例排量控制

结合一种新型径向柱塞泵的液控伺服变量机构,设计了直动式比例减压阀,完成了柱塞泵的电液比例排量控制,并建立了系统的传递函数数学模型.

一种新型径向柱塞泵的比例排量模糊PID控制

结合一种新型径向柱塞泵的液控伺服变量机构,设计了直动式比例减压阀,并针对所建立系统的传递函数数学模型,设计了FUZZY-PID控制器,完成了柱塞泵的比例排量模糊PID控制。

基于神经网络的变量泵模型跟踪控制

本文用神经网络逼近对象的非线性逆模型 ,通过神经网络模型参考控制实现电液比例斜盘倾角和流量的控制 ,使系统的不确定性和非线性等得到补偿。仿真和实验表明 ,所开发的神经网络控制器能够较好地实现VDAPP控制 ,有较好的自适应性和鲁棒性 ,跟踪性能有较大改善。

基于虚拟仪器的电液比例变量泵自动测控系统

设计并开发了集传感器技术、可编程逻辑控制器(PLC)、工控机和虚拟仪器于一体的计算机辅助电液比例变量泵自动测控系统。采用了速度闭环、压力闭环和流量闭环的控制方法,保证了电液比例变量泵在稳态测试过程中各参数的精度达到小于1%的要求。运用虚拟仪器技术实现了电液比例变量泵动静态综合性能的测试,主要包括基本性能测试、压力流量滞回曲线测试以及压力流量阶跃响应测试。现场测试结果表明,该测控系统具有较高的测试精度和效率,能及时发现系统动作异常并可以进行自我保护。

冲压空气涡轮地面试验台设计

为了实现飞机风动泵系统稳定、精准工作的要求,提出了冲压空气涡轮由液压马达驱动的设想,通过采用PV变排量柱塞油泵的比例压力、比例流量控制,实现了对液压马达转速的精确控制,从而保证了风动泵系统和冲压空气涡轮性能测试能够可靠、稳定、精确地进行;文中对冲压空气涡轮地面试验台的系统组成、主要功能、工作原理及关键器件的选用进行了说明,给出了冲压空气涡轮地面试验台液压系统详细设计计算;结合工程实践,介绍了比例压力控制、比例流量控制的原理,并给出了实用控制线路;通过比例排量控制+压力补偿的方法,使液压马达转速达到较高的控制精度和良好的动态调节品质,经运行考验,完全满足某大型运输机的试验要求。

基于AMESim电液比例变量柱塞泵仿真

在液压系统中,电液比例轴向变量柱塞泵因具有节能、低噪声和先进的控制技术,而广泛被应用于各个领域。结合电液比例轴向柱塞泵的工作原理,利用AMESim软件,建立泵体各部件及整体仿真模型,进行系统仿真,得到电液比例变量柱塞泵的压力以及流量特性,为实际设计和优化提供理论依据和参考。

电液比例变量轴向柱塞泵控制特性研究

以双向电液比例变排量轴向柱塞泵为研究对象,通过分析变量机构的控制原理和斜盘的变量阻力矩,建立了基于变量活塞位置反馈的闭环排量控制系统,以达到排量跟随给定控制信号的变排量控制目的并使其具有良好的动态响应特性和稳态控制特性。利用SimulationX软件对双向电液比例变排量轴向柱塞泵建模并进行仿真,得出了排量控制特性曲线并分析了关键参数对控制特性的影响。为电液比例轴向柱塞泵变量机构设计以及参数优化提供了可靠的理论依据。

组态增量式比例伺服变量泵

用新型的电液控制技术,对一台定排量轴向柱塞泵和一台同排量比例变量柱塞泵进行有机组态,构成倍增排量比例伺服泵,经实际使用效果良好。