Dynamic Simulation and Valve Structure Optimization of an Electro-Hydraulic Clutch Shift Control System in an Automatic Transmission

The electro-hydraulic clutch control system controls the transferred torque of gear-shifting clutches in clutch-to-clutch transmissions. A nonlinear dynamic model of an electro-hydraulic clutch shift control system is presented. The mechanical and fluid subsystems of all valves are investigated, including their interactions. Model validation of the electro-hydraulic valve system is performed by comparing the simulated and measured pressure curves. The dynamic characteristics of the electro-hydraulic clutch shift control system with different supply pressures and different fluid temperatures are simulated and evaluated. It is found that pipes which are often ignored between the electro-hydraulic valve system and the clutch piston,have strong influence on clutch piston chamber pressures. In order to satisfy the required time and reduce the fluctuation of the clutch piston chamber pressures,the orifices' diameters and valve structure are optimized.

Multi-domain modeling and simulation of proportional solenoid valve

A multi-domain nonlinear dynamic model of a proportional solenoid valve was presented.The electro-magnetic,mechanical and fluid subsystems of the valve were investigated,including their interactions.Governing equations of the valve were derived in the form of nonlinear state equations.By comparing the simulated and measured data,the simulation model is validated with a deviation less than 15%,which can be used for the structural design and control algorithm optimization of proportional solenoid valves.

基于AMESim的潜液泵专用液压控制阀动态特性分析

所研究的液压控制阀主要用于潜液泵的启停、扭矩调节和限制潜液泵最高转速,介绍了液压控制阀的工作原理和工况,利用AMESim软件对液压控制阀在扭矩调节工况和限速工况下的动态特性进行了仿真计算,分析了控制压力等因素变化对液压控制阀动态特性的影响,提出了在液压控制阀的控制油路中增加阻尼提高控制阀的稳定性的方法,并通过仿真进行验证;还分析了液压控制阀运行参数的变化对并联运行的其他潜液泵的影响,对液压控制阀样机性能进行了试验研究,对于提高潜液泵液压控制阀工作性能具有一定的实际意义。

基于AMESim数字式座舱压力控制系统建模及优化

当前,在航空环境监控系统中,座舱内的气压大多是通过数字式座舱控制系统来完成的。由于飞机的飞行包线变化,数字式座舱压力控制系统也在不断变化,这对飞机的座舱压力控制系统设计提出了新的要求。针对这一问题,以压力控制的快速响应、系统稳定性及控制律优化为研究对象,通过AMESim对某型飞机座舱压力控制系统进行建模,选择具有代表性的飞行包线进行仿真,获得系统稳定性和控制律优化。通过仿真验证,完成了原理性样机的开发,为达到对系统动态特性要求进行了地面上舱实验,并进行了控制律优化。

鄂尔多斯盆地延安气田钻井泵泵阀动力特性研究

针对钻井泵泵阀控制性能不佳导致的动力性能不强的问题,对鄂尔多斯盆地延安气田钻井泵泵阀动力特性开展研究。首先根据钻井泵阀的实际工况,对钻井泵泵阀的运动数学模型加以分析,了解其运动过程;然后通过无模型自适应控制算法实现泵阀控制,提升其控制效果。设计对比实验验证笔者所提方法的控制效果,结果表明:笔者所提方法能够缩短到达预设压力的时间,提高控制精度,钻井泵泵阀具有更好的动力性能。

先导式水压溢流阀动态特性的仿真

对一种新型的先导式水压溢流阀进行了动态特性的建模和仿真研究,分析了多种因素对溢流阀动态特性的影响。仿真结果表明,先导阀尾端设置阻尼腔有利于提高先导阀的工作稳定性;在主阀口前设置合适的节流孔可降低主阀口的工作压差,减小阀口的气蚀,提高溢流阀的工作性能和使用寿命;主阀心上腔容积V12、先导阀入口容积V2、溢流阀入口容积V0对溢流阀的动态特性均有较大影响。

装载机中数字电液比例控制系统的仿真

介绍了用全新的数字电液比例先导控制方向阀——高速开关阀取代传统的电液比例阀 ,与多路阀构成数字电液比例换向阀 ,实现对装载机的数字化电液比例控制。然后用 Matlab仿真软件中的 Sim ulink对高速开关阀进行动态特性仿真 ,证明通过改变它的占空比可以控制多路阀的流量 ,从而达到控制工作部件的运动速度。

电液比例变量泵动态特性仿真与试验

为了提供一个准确的电液比例变量泵动态元件模型,应用在设计系统中以提高系统的精确性,首先对某型号电液比例变量泵进行机械结构参数测绘,确立电液比例变量泵的基本结构参数,然后根据泵、阀性能参数,利用AMESim软件平台建立了比例流量伺服阀和变量泵的仿真模型。通过对压力、流量、比例阀开口量等多种参数的组合控制,对电液比例变量泵动态特性进行仿真测试和试验验证,得到了相吻合的动态响应曲线,验证了模型的准确性,并直观反映出流量、压力双控下,比例流量伺服阀阀芯、斜盘摆角及其系统压力各种变化的动态响应情况。进一步对电液比例变量泵仿真模型中比例流量伺服阀响应速度、阀口开度增益、控制活塞直径等参数对斜盘动态特性影响进行了研究,结果表明比例流量伺服阀响应越高、阀口开度增益越大、控制活塞直径越小,斜盘动态响应越快,但阀口开度增益过大,会导致斜盘响应超调增加,影响斜盘的动态特性。

带长管道的阀控系统动态特性研究

通过理论分析建立了带长管道的阀控液压系统较为精确的数学模型 ,在此基础上从理论和仿真的角度分别研究了长管道对阀控液压系统动态特性造成的影响 ,并得出了一系列结论 ,对此类系统的设计与分析有参考价值。

新型高压气动比例控制阀动态性能的仿真研究

针对某水下控制装置的特殊要求,设计了一种新型高压气动先导式比例控制阀。提出缓冲压力控制腔结构,实现了先导阀输出压力控制,以适应系统高压、大流量、工作压力范围宽的特点。建立了高压气动比例控制阀系统的动态数学模型,对其动态性能进行了仿真研究,获得了较为满意的结果。研究结果对高压气动比例控制阀的设计制造具有理论指导意义。

闸阀调节过程的三维模拟及其动态模型

为了研究泵系统调阀过程的瞬态特性和内流机理,在一维分析软件Flowmaster中建立了包含管路、阀门和泵在内的仿真模型,并以三维简化闸阀为模型,采用Fluent 6.2进行计算,对开启过程的非定常内部流动进行数值模拟研究.采用动网格的方法分析了阀门开启过程中阀芯运动引起的流场变形.结果表明:直线特性和对数特性的调节阀都具有快开特性,即流量变化对阀门的相对开度相当敏感,当阀门开度为10%～20%时,水击压力迅速下降;而通过内部流态分析可知,在阀门开度较小的工况下,阀后流场紊乱,造成较大的水力损失,使阻力系数值增加,当阀门开度小于50%时,稳态和瞬态工况下阀门的阻力系数值有较大的区别.由分析可知,研究阀门开启过程的瞬态特性,以及建立内部流态模型,都不能完全按照通常的稳态理论进行,尤其对阀门开度较小的工况,应对其进行一定程度的修正,以保证计算结果的正确性.

基于MATLAB/SIMULINK的阀控液压缸动态特性仿真与优化

对一开关型阀控液压缸进行数字建模,并在此基础上利用MATLAB/SIMULINK软件对其动态特性进行仿真与优化,从而对实际液压系统的设计起到十分重要的作用。

数字式通用型电池模拟器的设计与实现

设计了一种基于DSP和电力电子技术的大功率大容量数字式通用型电池模拟器。模拟器的硬件采用三相电压型PWM变换器作为主拓扑,可模拟铅酸蓄电池、锂电池、燃料电池、液流电池、光伏电池等多种新型电池外特性;模拟器的软件设计基于电池3阶动态模型的模拟算法和双闭环控制算法,保证模拟器具有极高的模拟精度和快速的跟踪能力,并给出了软件设计流程;仿真和实验结果表明,所设计的电池模拟器电压控制偏差为±0.2 V,模拟精度高,电压纹波小,跟踪速度快,控制效果理想。

射流盘伺服阀控电液位置系统的动态特性

与喷嘴挡板型伺服阀相比,偏转射流伺服阀具有可靠性高,抗污染性强,寿命长和零漂小等优点。在分析了偏转射流伺服阀结构原理的基础上,建立了偏转射流伺服阀及其位置伺服系统的动态数学模型,导出了偏转板流量方程的表达式,提出了偏转板线性化流量方程。研究了电液位置伺服系统的动态特性,构建了仿真模型并对其动态特性进行了仿真研究,仿真结果证明了动态数学模型的正确性,与实验结论基本吻合。

基于AMEsim的阀控液压马达特性研究

对在工业上广泛应用的阀控液压马达进行了数学建模,并利用AMEsim仿真软件对所建模型进行了仿真,获得了其动态响应特性。这一过程为改善液压系统的参数提供了手段,也为液压系统良好的结构设计提供了基础。通过取不同参数进行仿真的对比分析,也验证了所建数学模型的正确性。

管道配置对阀控缸液压系统动态特性的影响

在阀控缸液压系统的数学建模和分析中,由于管道数学模型的复杂性,通常忽略了管道对系统的动态特性的影响。理论和实践表明,管道对液压系统的静态和动态特性都有着较为显著的影响。定量预测管道对系统动态特性的影响及优化管道配置,对于高性能液压系统优化设计具有重要意义。笔者在AMESim仿真环境下,运用AMESim提供的液压库、管道子模型库和其它子模型库,对阀控缸液压系统进行了动态仿真,研究了液压控制阀与液压缸之间的管道配置对系统动态特性的影响。

基于MATLAB/SIMULINK的阀控缸模块化建模与研究

在液压系统中引入模块化建模的思想,并对一些典型的环节加以分析和整理,建立了一系列液压模块。利用MATLAB/SIMULINK中的模块库对阀控液压缸系统进行仿真,获得其动态响应特性,这一过程为设计或改善液压系统的参数提供了手段。通过对比分析可知,所建立数学模型是正确的。

飞机环境控制系统的仿真研究

以飞机环境控制系统(AECS)为研究对象,建立了系统各主要部件的数学模型,对系统进行了仿真研究。采用模块化结构的方法,利用Matlab/Simulink建立各部件的仿真模块并构成系统进行仿真研究,对系统在扰动下的动态响应进行了仿真分析。仿真结果表明所建模型具有较高的精度,为研究飞机环境控制系统的动态性能提供了新的实现途径。

大流量电液换向阀的动态特性试验与仿真研究

针对大流量电液换向阀主阀在冲击载荷作用下的断裂失效问题,在对其结构和性能分析的基础上,建立了二位三通电液换向阀开闭过程的动态特性数学模型,对电液换向阀的动态特性进行了试验和仿真分析。根据分析结果,运用能量法对冲击载荷进行了定量分析,得到了主阀各个工作阶段的最大冲击应力,为研究主阀零件在多冲载荷下的变形及失效,提高阀的使用寿命和安全性提供了依据。

高速机车防滑阀动特性仿真及测试方法研究

防滑阀为高速机车防滑制动的关键执行部位,当前缺少对其动特性的全面研究,存在仿真结果和检测结果无法统一的问题。首先,基于MATLAB/Simulink软件设计了防滑阀的物理仿真模型,获得了不同工作压力下防滑阀动特性的仿真曲线。其次,基于数据采集技术及气动控制技术研制了检测系统,实现对其动特性检测;通过获得高度拟合的仿真曲线和实验曲线,交互验证了仿真模型的正确性和检测系统的可靠性。最后,为全面分析相关参数对防滑阀动特性的影响,基于显著性分析理论和回归分析理论,在完成试验因子和动特性显著性分析的基础上,采用响应曲面法应用拟合总效果判定系数R^2=0.9999、0.9967,修正判定系数R■=0.9985、0.9952和预测判定系数R■=0.9977、0.9927的量化指标评估了试验设计的合理性,为防滑阀的结构优化设计提供了合理、可行的方法。