比例减压阀控缸输出力的非线性自适应控制

针对所研制的一款采用双直动式三通比例减压阀控非对称液压缸驱动的刮板型输送带清扫器进行研究,提出了一种基于PI(Prandtl-Ishlinskii)逆模型前馈补偿的自适应控制算法,改善了比例减压阀固有的压力滞环、死区、增益等非线性,保证了清扫器刮板驱动扭矩的精度,实现了以恒定扭矩在刮板全寿命周期内的高效清洁.针对比例减压阀的滞环特性,采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识比例减压阀的PI模型参数,进而求解其逆模型作为线性自抗扰控制器的前馈补偿.仿真和实验结果表明,所提算法有效减小了比例减压阀的滞环、死区和增益等非线性,改善了比例减压阀控缸的动态响应,相较于PID算法,跟踪速度提升了65%,在100~700N·m范围内刮板驱动扭矩误差可控制在±2N·m以内.

智能调节炉顶上密封阀夹紧力系统设计

介绍了一种无料钟炉顶上密封阀夹紧力智能控制系统。通过在炉顶称量罐上安装压力变送器,在均压过程中实时检测均压气体压力,计算均压气体对上密封阀板的盲板力,并在液压系统中设置比例减压阀,建立均压气体压力与液压系统压力之间的比例平衡关系,通过计算机系统智能动态调节上密封阀液压系统的压力,降低并均衡上密封阀板与阀座之间的夹紧力,延长上密封阀板、阀座及上密封阀夹紧机构的使用寿命,降低无料钟炉顶上密封阀的故障率,从而保障了高炉炉顶设备运行的高效性。

船舶舵机电液负载模拟液压系统建模与分析

针对多余力影响电液负载模拟装置精度和动态特性的问题,搭建电液负载模拟液压系统,并基于电液伺服阀和液压缸的数学模型,构建电液负载模拟装置的阀控液压缸位置伺服系统及力伺服系统的数学模型。采用AMESim软件对电液负载模拟液压系统加载缸的位移及加载力进行建模分析,分析结果表明力超调量过大,由此,提出采用加装先导式比例减压阀来减小外部负载冲击引起的多余力。通过仿真和试验表明,加装先导式比例减压阀可抑制系统压力冲击,有效降低系统多余力。可为电液负载模拟装置多余力的抑制提供理论指导。

推拉储能式功率驱动对比例减压阀驱动效果的实验研究

针对工业控制系统对比例减压阀快速响应的需求,以直动式电液比例减压阀为研究对象,探讨了推拉储能式功率驱动对其动稳态特性的影响。理论分析与实验结果表明,相较于传统功放电路,推拉储能式功率驱动在保证比例减压阀稳态性能的前提下,可有效加快其动态响应。针对某额定电流为0.7 A的比例减压阀,其电流阶跃响应速度较单管驱动式提升25%,相较于反接卸荷式提升19.2%,出口压力阶跃响应时间分别缩短16.1%与13.4%。推拉储能式功率驱动对比例减压阀具备较好的驱动效果,对提升比例减压阀工作性能有一定参考。

电液比例减压阀的设计与优化

为提高电液比例阀的性能和寿命,通过对比设计参数、优化阀芯阀体结构,对电液比例减压阀进行了设计研究。首先,基于阀的压力振幅对电信号颤振频率进行了选择,基于阀在各位置的泄漏量,对阀芯阀体配合间隙进行了选择。然后,针对阀最大电流、最大压力时的状态,对阀的性能进行了可视化分析,发现液压油在阀口处流速最高,在阀芯凸肩处存在负压容易造成气蚀,湍动能也最大。根据分析结果,对减压阀的结构进行了优化。最后,设计了一套测试系统对比例阀进行了检验测试。研究和检验结果表明,在电流频率为100 Hz,阀芯、阀体配合间隙为5~6μm时,此比例减压阀有良好的压力特性和电流-压力特性;在阀芯凸肩处增加斜角和倒圆,在阀体阀口处增加环形槽能够有效抑制气穴的产生,降低阀芯卡紧的概率,减少能量的损失,改善阀的性能。

2850m^(3)高炉TMT开口机故障原因分析及改进措施

针对2580m^(3)高炉炉前TMT开口机常出现的机械故障、液压系统故障,采取了更换轴承、新制销轴、增设销轴润滑孔道和提高工作介质清洁度等改进措施。实践后,旋转油缸和曲柄上下摆动幅度缩小,消除了关节轴承处异音,提高了开口机关节轴承及销轴使用寿命,开口机的平稳运行为高炉稳定顺行提供了保障,降低进口备件采购费用及维修成本120万元/年。

电液比例调压回路在夹送机液压系统中的应用

针对材质L415M,∅508×8.8 mm规格螺旋埋弧焊管生产过程中,因钢带滑落引起的焊管机组被迫停车问题,技术人员经过细致分析得出:夹送机液压系统压力调定值无法匹配生产需求是造成钢带滑落的根本原因,于是将电液比例调压回路应用于夹送机液压系统中,并对使用了电液比例调压回路的液压系统进行了配套优化,有效解决了问题,使得夹送机可更好的适用于不同钢级、不同壁厚的螺旋埋弧焊管生产需求。

防爆三通比例减压阀的动态性能研究

在煤矿采掘设备的液压控制系统中,防爆三通比例减压阀有着广泛的应用,可作为电液控制系统中控制阀组的先导阀。主要分析了防爆三通比例减压阀的基本结构和工作原理,并通过软件建立模型仿真分析,对防爆三通比例减压阀的动态响应进行讨论和研究,得出供油压力、复位弹簧刚度以及内置阻尼孔对防爆三通比例减压阀动态性能的影响,为防爆三通比例减压阀设计和使用提供理论依据.

基于AMESim的先导式比例减压阀建模与仿真

在分析先导式比例减压阀结构与工作原理的基础上,利用HCD液压元件库建立了先导式比例减压阀的AMESim仿真模型,设置模型参数,对阀的静态和动态特性进行仿真分析,并讨论了影响先导式比例减压阀动静态特性的主要因素,为比例减压阀的设计、选型及控制提供了理论依据。

比例减压阀的特性及在无级变速器速比控制中的应用

建立了CVT用比例减压阀的压力流量等特性的模型并进行了分析。针对系统固有的速比控制滞后,提出了能够补偿滞后的控制算法来对比例减压阀进行控制。仿真与试验结果表明,所设计的控制器能够满足CVT性能的要求。

用于水下推进系统的先导比例减压阀的稳定性

针对伺服阀控式推进系统效率低、成本高的问题,提出先导比例减压阀控式液压推进系统应用于水下机器人.在螺旋桨低速运行时,推进系统的负载特性会引起减压阀出口压力不稳定.根据螺旋桨转速推力曲线与减压阀压力流量方程,对阀进行非线性化建模分析,研究管道有效弹性模量和液压油黏度等系统参数对减压阀稳定性的影响.基于Matlab建立物理模型进行仿真研究,搭建推进器测试台架进行水池试验.仿真和水池试验结果表明,在优化系统结构参数后,该比例减压阀具有较好的稳定性,可以提高系统效率,降低制造维护成本.

电液比例压力控制系统的灰色预测模糊控制

针对电液比例压力控制系统的特点,即非线性、动态不确定性等,提出了一种灰色预测模糊控制算法.该控制算法不需要被控对象模型结构的先验信息,仅根据系统实际输出的离散值,利用灰色预测模型,实时进行一步或多步预测,将预测误差与误差变化作为模糊控制器的输入,由模糊控制器对电液比例减压阀出口压力进行控制.该算法自适应性强,计算简单,适合工程应用.在多缸液压同步系统中,压力控制的稳态误差小于3%,表明了该算法的有效性.

钢轨打磨车恒力加载系统的分析仿真研究

为了满足钢轨打磨车的恒力打磨,提出3种恒力打磨方案并对其进行比较,得出三通比例减压阀良好的动态特性和最小稳定流量更适合于钢轨的恒力打磨。通过AMEsim仿真平台对三通比例减压阀加载系统进行建模和仿真,仿真结果表明:三通比例加压阀加载系统有着较高的加载精度和良好的跟随性而更适合于打磨车的恒力加载系统,对今后工程实际应用有一定的参考价值。

比例减压阀控桨系统的模型线性化及稳定性分析

三通式比例减压阀因其较高的性价比和易维护性而成功应用于水下远程遥控机器人的螺旋桨推进器控制。然而三通比例减压阀内部压力反馈结构复杂,存在死区和液动力等非线性因素,易受螺旋桨负载特性影响而引起压力振荡。根据主阀力平衡方程、压力流量方程和螺旋桨负载特性建立系统数学模型,并在减压阀的稳态工作点附近进行模型线性化,通过开环伯德图和闭环频响曲线分析特征参数对阀稳定性的影响。理论分析和试验结果表明,增加阀口流量压力系数和马达泄漏系数可有效提高负载环节阻尼比和稳定裕量,系统稳定性得到显著改善。

三通型先导比例减压阀的研究

本文研究的三通型先导比例减压阀,采用“系统压力直接检测、反馈”的闭环控制原理和先导级与主级的“级间动压反馈”原理,主阀采用双可变节流边的结构,先导阀采用双可变先导液阻半桥结构。该阀具有优良的“快速性”、“等压力特性”和稳定性。

钢轨打磨车恒压加载系统压力波动分析

介绍了钢轨打磨车打磨装置恒压加载系统组成及工作原理;针对钢轨表面波浪形磨耗对加载压力的干扰,采用三通比例减压阀实现了打磨过程的恒压控制;分析了波磨频率对加载压力波动的影响机理,完成了基于AMEsim的系统建模和仿真。仿真结果表明:基于三通比例减压阀的恒压打磨加载系统压力波动随波磨频率的增大而增大,但压力波动小,打磨质量高,对工程实际应用有一定的参考价值。

大型钢坯修磨机恒力加载系统的研究

在钢坯修磨机砂轮加载机构受力分析的基础上,对修磨机结构进行了优化.针对目前采用比例溢流阀和伺服阀加载存在的不足,提出在钢坯修磨机上采用比例三通减压阀加载.通过仿真研究及实际应用表明,在修磨机上采用这种电液比例加载系统可取得较好的修磨效果.

直动式电液比例减压阀频响特性研究

建立直动式三通比例减压阀动态数学模型和Simulink仿真模型,对其在不同出口容腔体积时的频率响应特性进行仿真;构建比例减压阀频响特性试验系统,完成直动式三通比例减压阀频响特性试验。分析与试验表明:比例减压阀的频响带宽与阀的出口容腔体积有直接关系,当出口容腔体积从1.6×10-4m3增加到300×10-4m3时,在额定流量和信号振幅为平均值的33%时比例减压阀-3dB带宽从9Hz减小到0.2Hz。

深海作业型机器人液压推进系统的非线性校正（英文）

文章研究了应用于深海作业型机器人的比例减压阀控型液压推进系统,提出了一种通过改善液压推进系统的非线性特性提高深海作业型机器人控制性能的方法。通过给液压马达两端提供相等的初始压力,可显著改善当期望推力较小时由于系统背压、比例减压阀和驱动板的非线性所引起的液压推进系统的非线性特性,对该非线性特性分段校正,降低液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响。单推进器的水池实验证明了比例阀控型液压推进系统的非线性特性、液压推进系统仿真模型的准确性。数字仿真实验说明了液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响以及非线性校正后控制性能的显著改善。

先导式电液比例减压阀建模与MATLAB仿真

对先导式电液比例减压阀结构与原理进行了分析,建立了先导式电液比例减压阀的数学模型和Simulink仿真模型,利用MATLAB软件对其静态和动态特性进行仿真分析,并讨论了影响先导式电液比例减压阀动静态特性的主要因素,为比例减压阀的设计、选型及控制提供理论依据。