基于“海院1号”蓄能发电系统的AMESim建模分析

基于“海院1号”振荡浮子式波浪能发电装置的发电原理,设计了2个蓄能器交替工作来实现电能的稳定输出,并利用AMESim软件对蓄能发电系统进行建模仿真,研究系统中不稳定的压力油进入蓄能器,释放出稳定压力油来驱动双作用定量马达+双作用变量马达发电机组运转输出电能的过程。探究了在不同参数设置下蓄能器的压力变化和液压马达的转速变化,根据建模分析得出在输入信号频率5Hz、蓄能器容积50L、马达排量0.10L/r时,该波浪能发电装置能连续稳定地输出电能,证明了该发电装置存在2个蓄能器+2个液压马达发电机组的可行性与合理性,为“海院1号”波浪能发电装置的进一步参数优化提供参考。

带式输送机液压软制动系统的改造及应用

为进一步提升带式输送机运行的可靠性和运输效率,提出了采用液压软制动系统替代传统制动系统的思路,根据下运式带式输送机的工况特点提出液压软制动系统的设计要求和液压原理,基于AMESim软件建立仿真模型对其制动动态性能进行仿真分析,通过在实验室构建试验平台,对液压软制动系统在设备断电突发工况下的制动性能进行验证。

液压型风力发电机组主传动系统稳速控制研究

以液压型风力发电机组定量泵-变量马达主传动系统为研究对象,建立液压主传动系统数学模型和传递函数,针对励磁同步发电机并网运行对变量马达稳速输出控制要求及系统模型中存在的相乘非线性,利用小信号线性化方法建立一种在稳定转速附近的抗干扰控制方式。分析变量马达斜盘基准折算值、马达斜盘调整机构阀控缸响应速度、不同定量泵转速阶跃对转速控制系统的影响规律,以仿真和实验验证稳速控制方法的鲁棒性。

变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达系统恒转速控制方法研究

以变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统为研究对象,提出变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统的控制方法。建立恒流状态下系统恒转速控制的数学模型,分析系统的相乘非线性特征与变量马达斜盘摆角基准值的计算方法,采用稳态控制量叠加基于小信号线性化补偿控制量的控制方法。通过定量泵-变量马达系统的开环辨识,得到系统参数。对系统进行仿真与试验研究,得到在恒流状态下变量马达斜盘阀控缸的响应速度、马达斜盘摆角和定量泵转速对系统控制特性的影响规律,验证变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统的控制方法的有效性。为拓展定量泵-变量马达容积调速系统应用领域奠定了理论基础。

基于AMESim恒功率变量泵的仿真研究

为了优化恒功率变量泵的动态调节特性,根据力士乐的轴向柱塞变量双泵A8V0泵的结构和工作原理,建立了恒功率泵的变量调节机构的数学模型;利用仿真软件AMESim进行仿真,分析2个测量弹簧参数对泵动态特性的影响.通过分析现有2个弹簧作用的恒功率调节的不足,提出了3个弹簧作用的变量调节机构.仿真结果表明:2个弹簧的变量调节机构,优化前后恒功率控制的幅值变化由24.1%减少到7.3%,仍未能实现理想的恒功率调节;而3个测量弹簧的结构优化后的幅值变化仅为3.9%.本研究为恒功率泵性能的优化提供了新的思路.

液压型风力发电机组主传动系统压力控制特性研究

液压型风力发电机组主传动系统为定量泵-变量马达闭式系统,风机并网后依靠变量马达变排量机构对系统进行控制。研究了系统压力控制特性,建立了并网后主传动系统数学模型,得出了系统压力对马达斜盘摆角的传递函数。利用MATLAB辨识工具箱,根据实验数据,对系统压力控制模型进行数据辨识,并与理论模型进行对比,验证了理论模型的准确性,为液压型风力发电机组通过压力控制实现最佳功率追踪控制奠定理论与实验基础。

丘陵区履带式烟叶采收机液压行驶系统的创新设计与试验

【目的】解决履带式烟叶采收机在丘陵区烟田作业时因路面不平造成的行走不稳问题。【方法】设计基于双泵–双定量马达形式的液压行驶系统。对该系统中的动力单元、液压系统以及控制单元进行了设计与计算选型,并提出了基于交叉耦合模糊比例控制、积分控制与微分控制(proportional-integral-derivative control,PID)的同步直行和内侧降速式差速转向相结合的行驶控制方法。基于AMESim软件对烟叶采收机液压行驶系统进行仿真,验证液压行驶系统设计的可行性,分析其在斜坡满载起步、停车和平地差速转向3种工况下变量泵和定量马达液压输出特征,并进行田间作业试验。【结果】选用常柴4G33TC型电喷柴油发动机、力克川LTM07NVB定量减速马达和力士乐A10VG45EP3D1电液比例斜盘式轴向柱塞变量泵作为液压驱动系统。与理论值相比,履带式烟叶采收机最高转场车速、加速时间和最大爬坡度的误差均在2%以内,最大转向角速度为2.88 rad·s^(-1),误差小于4.2%,最小转向半径为0.135 m,制动距离为3.1 m,其动力性、转向性、制动性、持续行驶性和操纵性均满足设计要求。【结论】该履带式烟叶采收机是中国国内首台行驶系统采用双泵–双定量马达驱动系统的全液压作业机器,能够满足丘陵区烟田采收机稳定行驶的作业要求。

热轧带钢移动式横切剪液压系统分析

介绍了热轧带钢移动式横切剪液压系统配置,简述了系统工作中存在的问题并进行了分析。相比定量泵直接供油,给出了恒压变量泵加蓄能器联合供油的系统优化方案,并对方案进行了数值计算。优化方案不仅可解决目前系统存在的问题,而且具有明显的节能效果。该方案可对类似工况液压系统的设计和改造提供参考。

甘蔗收获机双向变量柱塞泵动态响应特性仿真

采用功率键合图法建立了甘蔗收获机双向变量柱塞泵的数学模型,对其中一些影响较小的非线性因素采用近线性化或忽略的方式进行处理,针对伊顿公司生产的1系列64变量泵,在Matlab/Simulink中通过改变变量泵的斜盘倾角来分析系统的流量、压力响应特性和换向特性,结果表明该双向变量泵系统具有良好的动态特性,能够满足4GZ-56型甘蔗收获机液压行走系统的动力性要求。

液压型风力发电主传动控制系统的设计与仿真

设计了一种由定量泵—变量马达组成的液压型风力发电的主传动控制系统,介绍了该系统的工作原理与特点。重点分析了液压风力发电的恒转速控制与蓄能两大关键性技术。利用AMESim软件对该系统进行了建模和动态仿真,并对仿真结果与实际情况进行了比较。结果表明:该系统是合理的,能够实现马达以1 500 r/min的转速恒定输出,提高了风力发电的效率,降低了成本。

风力机定量泵-并联变量马达主传动系统并网控制

提出了液压型风力发电机组定量泵-双并联变量马达主传动系统并网的控制方法,即当首台变量马达处于并网状态时采用恒压控制方法实现下一台变量马达启动时系统不失稳,并采用结构不变性原理对双并联变量马达速度耦合进行解耦,当下一台变量马达启动后采用转速控制方法实现并网同步转速控制;建立了系统并网控制的数学模型,并进行了仿真研究,得到了不同风速(定量泵转速)条件下系统采用压力与转速控制的并网过程中定量泵转速、变量马达斜盘摆角、变量马达转速、系统高压压力的响应特性,验证了定量泵-双并联变量马达系统并网控制方法的有效性,为拓展液压型风力发电机组在大型及超大型机型中的应用奠定了理论基础。

油源动态特性及伺服阀前蓄能器对轧机控制精度影响的实验研究

在实验的基础上,对油源动态特性与电液控制系统控制精度间的关系展开实验研究,得出了负载变动与油源压力波动之间的耦合规律,并对阀前蓄能器进行不同初始充气压力和不同初始容积的负载实验,得出其初始充气压力和初始容积的影响规律,为根据系统控制精度要求选择充气压力和初始容积提供实践参考。

基于MATLAB的模糊PID径向柱塞变量泵恒功率控制的仿真

本文介绍了基于MATLAB6.5提供的Simulink与FUZZYLOGICTOOBOX,对一种径向柱塞变量泵的模糊PID恒功率控制进行仿真的方法。

串联式轴向柱塞泵恒功率特性研究

针对挖掘机用串联式斜盘轴向柱塞泵,分析了恒功率调节特性的动作过程,并建立了该闭环控制系统的完整数学模型,利用Matlab/Simulink模块进行仿真分析,得到柱塞泵的负载压力-输出流量的特性曲线,搭建了液压试验台,验证了数学模型的有效性。重点讨论了功率设定弹簧刚度对恒功率特性的影响,由于双弹簧并联机构带来了较大的误差,提出了三弹簧结构的优化措施,通过模拟仿真得到改进后的性能曲线,对比后发现恒功率曲线的拟合程度显著提高,也为该类型研究提供参考。

一种变量机构的仿真研究

基于甘肃工业大学研制的 5 0mL/r径向柱塞变量泵的恒功率控制的数字控制系统而提出的一种变量机构。运用功率键合图建立了该变量机构的动态数学模型 ,并用Simulink仿真库对其进行了动态仿真研究。为设计和实验提供理论指导。

井下环境模拟装置液压系统设计

为在室内考察井下随钻测量仪器工作性能,设计了井下环境模拟试验装置。该装置能够模拟井底70 MPa高压及125℃高温环境,可作为井下仪器、工具的室内耐温耐压测试平台。液压系统是装置核心模块,采用恒压变量泵控等技术,精确模拟环空压力、地层压力及井底温度。变量泵的输出流量与工作负载相适应,符合井下环境模拟装置高压、小流量工况要求,且高效节能。经测试,试验装置压力控制精度±0.3 MPa,温度控制精度±0.5℃,能够较准确地模拟预设压力及温度数值,满足设计要求。

三缸单作用隔膜泵新型液压动力端研究

针对目前石油、冶金、电力等行业中常用的隔膜泵存在流量脉动大,无法满足复杂环境下作业要求等问题,以三缸单作用隔膜泵为研究对象,设计一种新型的液压动力端。该液压动力端主要由液压缸系统和变量泵系统组成。液压缸系统推动隔膜泵动力端按特定的规律运动,有效解决了料浆吸入和排出过程中流量脉动的问题。变量泵系统采用电液比例流量控制泵,其供油流量与液压缸系统所需流量相同,供油压力由负载压力决定。并从电液比例换向阀的节流特性分析出发,给出了全局流量匹配与协调的原理与方法,同时给出了实现方案。研究表明:这种新型液压动力端具有流量脉动小、结构简单、节能、一次性制造成本低、占地面积小、力-惯性比大等优点。

模糊控制在液压混合动力车辅助驱动单元中的应用

液压混合动力车是一种新型环保节能车辆,以液压蓄能器和变量泵/马达为核心组成了制动能量再生系统。本文建立了变量泵/马达控制系统的数学模型,采用模糊PID控制对控制系统进行了仿真分析,结果表明模糊PID控制减小了系统响应的超调量,加快了系统响应时间,使系统具有良好的动态性能。

基于键图的恒压变量泵建模与仿真研究

航空用高压大流量恒压变量泵的研究是目前机载液压系统发展方向之一。根据功率键合图理论,按照恒压变量泵结构和工作原理,建立了高压大流量恒压变量泵统一扩展键合图模型。在模型中考虑了泵出口管道特性的影响,使仿真结果更符合实际。通过仿真研究,进一步优化了高压大流量恒压变量泵的设计参数,为机载液压系统高压化设计提供参考。

基于Matlab的变量泵总功率控制的仿真研究

通过建立轴向柱塞变量泵总功率控制的数学模型,并利用Matlab进行仿真计算,得到单泵负载压力变化时变量泵的压力-流量曲线,可知单泵负载压力变化时,两个变量泵的流量变化与负载压力在载荷柱塞上的作用面积大小有关,为变量泵总功率控制的设计提供了一定的参考。