100/80MN万吨自由锻压机主机、液压、电控系统采用德国威普克—潘克公司设备,其泵控液压系统正弦泵传动比锻造压机传统泵—蓄势器传动节能30%以上。

为了提高液压系统的动态响应,保证静压造型线顺利运行,设计静压造型线伺服直驱泵控液压系统.系统信号采集反馈模块使用压缩感知方法,获取静压造型线内液压缸的压力和位置信号,将信号经系统主控制器比较处理后,运用D/A数模转换模块转化为控制信号,并传送到电动机控制器;依据控制信号控制电动机驱动定量泵执行方向和速度的切换,实现静压造型线内液压缸的压力与位置控制.实验结果表明:该系统采集的信号质量较高,具有较好的静压造型线内液压缸的压力和位置控制效果.

为了解决闭式泵控系统液压缸流量不匹配问题并提升液压系统的能量效率,设计了一种变排量、变转速的非对称泵控液压系统控制方案。通过综合控制两个自由度来达到调控排量,实现了液压缸伸缩位置与运动速度的控制功能。此时控制转速和控制排量发生叠加,从而获得了更快的系统响应速度。最后,分别从速度开环、闭环控制方案,以及负载特性等方面对非对称泵控液压系统控制方案及其回路特性展开了仿真分析。研究结果表明:速度开环控制回路系统形成了不对称的速度,速度闭环控制回路系统则表现出更稳定的状态,其可以达到更高的位置控制精度,达到平稳运行状态,获得更优位置控制性能;闭环速度可以保持稳定状态,基本不受负载的影响。

由于传统泵控液压系统存在位置跟踪精度低、频率响应慢的缺点,给精确运动控制造成很多困难。对此,针对伺服电机泵直接驱动电液系统模型的非线性动力学特性和参数不确定性,采用反馈型自适应鲁棒控制(ARC),实现伺服泵直接驱动电液系统的精确运动控制。建立伺服电机泵直接驱动电液系统的动力学模型,通过非线性泵流量映射重新建立泵的动力学模型。采用反馈型ARC方法进行控制器设计,合成泵的控制输入,使气缸执行器位置跟踪一个期望的轨迹,并对系统模型的位移斜坡响应和伺服泵功率进行实验仿真。结果表明:相比于PID控制,反馈型ARC控制下的位移跟踪误差大幅度降低,伺服泵的平均功率分别降低了55%、26%、63%,峰值功率也有所降低。采用反馈型ARC控制,能够实现有效的模型补偿,使得系统运行稳定,提高系统模型的跟踪性能和鲁棒控制性能。

介绍了一种泵控缸系统,泵控缸系统采用低压蓄能器作为辅助油箱,简述了AC伺服泵控液压系统的工作原理,基于AMESim软件,建立该液压系统的整体仿真模型,研究了蓄能器充气气压与补油阀开启压力对液压系统性能的影响,分析了蓄能器充气气压、补油阀开启压力及液压泵泄油压力三者之间的关系,确定了实际样机蓄能器充气压力为3 bar,补油阀开启压力为2 bar时,系统性能较好,为该型液压系统的工程实践提供指导,为进一步优化提供理论依据。

四配流窗口轴向柱塞泵可以实现单台泵同步闭式控制两台对称执行元件液压系统,也可以直接闭式控制差动缸回路。为分析其压力、流量特性,该文根据柱塞运动特征和配流面积变化原理,运用Simulation X软件对四配流窗口轴向柱塞泵进行了建模和仿真分析。通过设置斜盘角度或转速调节液压泵输出流量,考虑油液泄漏和黏性摩擦力的情况下,对加载和空载时液压泵柱塞腔和泵油口的压力、流量等特征响应曲线进行分析。仿真结果表明,流量脉动频率随泵转速增加而增大;压力脉动幅值随负载增加而增大,且压力脉动频率与负载无关。

并联型双吸、排油口轴向柱塞泵有多种工作方式其结构可通过将两口轴向柱塞泵吸、排油窗口分别改为并联布置的两个窗口加以实现采用10个柱塞以达到流量均衡的目的。为分析其流量压力输出特性及加载后的工作情况应用Simulation X软件对液压泵进行建模并对其不同工作方式下加载不同类型的负载进行仿真实验。仿真结果表明柱塞在配流盘死点区域与配流窗口接通瞬间由于通流面积的突变会造成短暂的压力流量冲击现象转速越高脉动越大可通过综合运用减震三角槽减小过渡区域面积等措施减小冲击。液压泵转速进行正反转切换时也会产生一定的流量压力冲击转速不可进行瞬时正反转转换。