浙江大学流体传动及控制国家重点实验室部分研究成果

简要介绍了浙江大学流体传动及控制国家重点实验室在机电液集成智能控制、纯水液压元件及系统、液压元件噪声控制、微流控器件及系统、气动伺服控制、压缩空气动力发动机及汽车、低比转速高扬程高速离心泵以及深海资源勘探作业技术等方面的研究进展及其成果。

钢轨打磨车专用EHA非线性反演控制

为提高钢轨打磨车打磨钢轨的平顺性及稳定性,提出以电动静液作动器(EHA)代替传统液压作动系统作为钢轨打磨车的专用执行器,考虑柱塞泵的总效率波动和液压缸动静摩擦差异大2个非线性因素,建立非线性数学模型;建立EHA的MATLAB、AMESim联合仿真模型,对PID控制、滑模变结构控制、反演控制进行控制策略对比研究,仿真分析验证反演控制在响应快速性及稳定性方面具有良好的表现。搭建四象限平台对EHA进行反演控制负载试验,结果表明:其位移控制精度达0.21 mm,具有较好的控制性能。

第7届流体传动及控制国际会议

2009年杭州第7届流体传动及控制国际会议（The Seventh International Conference on Fluid Power Transmission and Control,ICFP2009）于2009年4月7～10日在浙江大学召开。

工业CT研究发展状况及其在流体传动及控制中的应用分析

本文介绍了工业CT技术的检测原理及系统组成 ,以及国内外工业CT产品和相关研究发展状况 ,对其应用领域作了基本的介绍。提出了将工业CT技术应用于流体传动与控制中的构想 ,并进行了初步的应用分析和应用前景展望。

基于超磁致伸缩转换器的流体控制阀及其技术

介绍了超磁致伸缩材料在流体控制阀中的应用研究现状 ,详细分析了使用 GMA时要解决的热补偿、微位移放大和非线性控制等几项关键技术。提出了两种基于

基于液压传动的独立运行潮流能发电系统变速恒频控制

在潮流能发电系统中采用液压传动方式是一种全新的探索。文中提出了基于液压传动的独立运行式变速恒频潮流能发电系统。在介绍了系统组成及工作原理后,进行了理论分析并提出通过调节泵排量、负载大小及马达排量来实现系统变速恒频恒压复合控制的调控原理。建立了整机系统的仿真模型,并进行了有无控制条件的仿真对比试验。仿真结果显示,基于所述调控原理的液压式潮流能系统能够实现变速恒频恒压运行,验证了理论分析的正确性,为真实系统的设计及试验提供了理论依据。针对真实样机系统开展的拖动试验进一步验证了液压传动在潮流能系统中应用的可行性。

脉动流场中旋进旋涡流量计流体振动特性的实验研究

研究了脉动流场中旋进旋涡流量计流体振动特性。在自行设计的实验装置中使用压电式压力传感器对50mm口径的旋进旋涡流量计在脉动干扰流场中的流体振动特性进行试验研究,明确了流体脉动对旋进旋涡效应的影响因素。实验研究表明,流体脉动干扰与旋进旋涡效应的脉动压力为线性叠加关系;流体脉动干扰的能量耗散作用将导致旋进旋涡效应的衰减,从而扩展旋进旋涡流量计测量的下限。并提出了新的设计,以利用对称脉动压力信号差分处理和改善测量系统的电磁屏蔽性能来减弱流场波动对该类流量计的影响。

流体黏温特性对液黏调速离合器传动特性的影响

液黏调速离合器主、从动摩擦盘之间存在的转速差会导致油温升高,进而影响其传动性能.以一对摩擦副间隙内流体流场为研究对象(摩擦盘表面无油槽),建立定常、层流条件下的简化数学模型,同时考虑流体黏温特性的影响,运用数值计算方法获得了流场温度、剪应力及转矩的数值解.在此基础上,搭建了液黏传动实验台进行实验验证研究.结果表明:受流体黏温特性影响,输出转矩与输出转速之间呈非线性关系;当其他工作条件不变时,输出转矩随输入流量的增加而增加,尤其在低输出转速段,转矩增量较明显.

盾构刀盘驱动的电液比例控制系统的设计与实验

设计了一个盾构掘进机的刀盘驱动液压系统,该系统是开式液压系统,应用电液比例控制技术实现了泵排量实时调节.采用二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成,使系统具有结构紧凑、成本低的特点.分析了该液压系统是如何实现泵排量的电液比例控制及其在较大变化负载工况下流量的稳定性.模拟盾构掘进实验时,电气控制为开环控制方式,实验表明,在负载变化较大时,系统能准确地实现刀盘的比例调速,系统的能耗低、温升小,因此,该系统能够很好地满足现代盾构的技术要求.

实验盾构刀盘与螺旋机驱动液压系统的集成与PLC控制

介绍了所设计实验盾构的刀盘与螺旋机驱动液压系统的工作原理与系统集成,该系统是开式液压系统,应用电液比例控制技术对泵排量进行实时调节,通过二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成。PLC控制系统采用开放式现场网络,充分发挥了现场总线的特点。

流体调制技术及其在流体伺服控制中的应用

分析和介绍了流体调制技术的原理。

挖掘机器人液压传动的伺服控制策略

分析了液压挖掘机器人伺服控制的特点 ,提出了一种按时间基准对其轨迹进行规划的策略 ,不必检测机器人关节角速度就能实现平稳、高精度的轨迹跟踪控制。在自行研制的挖掘机器人上进行的实际试验结果表明 ,这一伺服控制策略取得了预期的效果 。

土压平衡式盾构机土压控制的模拟实验

介绍了土压平衡式盾构机土压平衡的工作原理,在盾构模拟试验台上采用自整定PID对盾构密封舱内的土压力进行了实时控制。由模拟实验可知,在保持推进速度不变的情况下,通过对密封舱内土压力的实时监测来控制螺旋输送机转速的实时变化,可控制密封舱内土压力在设定的范围内,从而达到控制地表沉降、减少地表变形的目的。

GPCM控制气动伺服系统的理论分析与实验研究

广义脉冲编码调制（ＧＰＣＭ）控制是针对脉冲编码调制（ＰＣＭ）控制气动系统中控制精度与控制范围、稳定性与快速性之间的矛盾而提出的。本文建立了ＧＰＣＭ控制气动伺服系统的数学模型，并进行了详细的仿真和实验研究。

盾构推进系统同步协调控制实验分析

设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。采用PLC编译了主从式同步PID控制程序,在盾构模拟试验台上进行了同步推进实验分析,比较了两种不同负载下的同步实验情况。实验结果表明采用主从式PID控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度达到±3 mm,满足盾构工作需要。

液压传动实验网络管理系统

针对传统的液压传动实验教学模式,重点介绍了基于网络数据库的液压传动实验网络管理系统总体框架和主要功能,并进行了实例验证,实现了师生之间对实验的远程交互。研究结果表明,基于网络数据库的液压传动实验网络管理系统使用效果良好。实践证明,该实验教学网络系统具有一定的实用价值和推广价值。

超磁致伸缩材料在流体控制元件中的应用研究展望

本文介绍超磁致伸缩材料及其应用研究现状，重点提出该材料在流体器件方面可能的应用研究方向。

盾构土压平衡控制机理实验系统设计

介绍了一个盾构土压平衡控制机理实验系统,其实验平台由拉杆与后靠、千斤顶、土箱、模拟盾构、弃土回收箱等部分组成,液压系统采用电液比例控制技术、变转速泵控马达技术、压力流量复合控制技术等先进技术。监控系统由一台工控机和PLC组成,应用组态软件开发相应的监控程序。该系统不仅可以进行土压平衡机理研究,而且也能够用于盾构的电液控制技术研究、盾构驱动参数优化设计研究以及进行先进控制方法的研究。

液压系统中流体压强瞬态现象的实验研究与数值模拟

本文采用实验测试与数值模拟的方法对液压系统因阀的突然关闭引发的流体压强瞬态现象进行研究，获得吻合的结果。在此基础上，开发出压强瞬态预测与控制工程应用软件。

PLC控制的多功能气动系统教学实验台设计

以可编程序控制器 (PLC)为控制单元的气动系统教学实验台不但能让学生学会正确设计、安装、调试气动控制系统技能而且还能使学生熟悉气动系统与电子技术以及计算机系统的信号传递和控制功能。该实验台是一个典型的机、电、气动、计算机一体化的实验装置。