针对强力液压支架试验台垂直外加载系统具有工况复杂、大负载、大偏载和高同步精度等特点,通过对试验台机械液压同步驱动加载系统的设计及其工作机理的分析,建立了机械液压多领域物理模型和数学模型;并针对系统运行过程中存在的偏载大、强耦合、强非线性、模型参数不确定以及时变等特点,设计一种耦合同步调平控制算法,即通过4个独立的同步位置补偿速度PID控制器分别实现4个阀控柱塞缸对下平台四角垂直位移期望均值的动态和稳态输出特性的实时跟踪控制,从而实现下平台四角调平的精确同步驱动控制。针对30 MN强力液压支架试验台垂直外加载系统,基于AMESim的多领域建模与仿真分析结果表明,在总负载21 600 kN,偏载9 400 kN情况下,下平台在4个柱塞缸支点处的动态同步误差小于±0.65 mm。各种控制策略的同步误差指数计算结果比较表明,耦合同步...

液压支架试验台是测试液压支架性能是否达标的关键试验装备,在试验过程中,液压支架试验台中梁经常需要调高以适应不同型号液压支架和不同项目的压架试验。50 000 kN液压支架试验台承载立柱高度达到17 m,由于受温度效应影响,无法单独依靠高精度位移传感器实现精确定位控制,出现插拔销困难现象。针对该问题,提出一种以位移传感器粗定位为基础,辅以图像处理技术的中梁复合精确定位调高方法。采用多尺度Retinex方法对图像进行增强处理,使用自适应阈值的Canny边缘检测算法对立柱销轴孔、销轴定位孔进行边缘提取,通过筛除后的数据点提取立柱销轴孔和销轴定位孔的圆心,计算二者圆心坐标误差,判断中梁是否运动到位。经过试验验证,该方法可以准确计算立柱销轴孔和销轴定位孔间的相对位置,保证中梁调高过程中立柱销轴孔和销轴定位孔的精确定位,...

提出一种非对称1T2R型UPS-RPU-PU并联机构,并基于该机构设计一种新型液压支架试验台,以期为解决现有试验台面临的技术难题提供新思路。应用矢量方程法推导出并联机构位置逆解方程;采用方位角和倾摆角描述机构偏置式动平台输出轴的姿态。以螺旋理论为数学工具,建立机构运动/力传递性能指标的解析数学模型。在此基础上,给出优质传递姿态工作空间(GTOW)、全域传递性能指标(GTI)及其波动性能指标的定义和计算方法。依据液压支架加载试验实际需求,建立并联加载装置尺度参数昂贵约束多目标优化模型。采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-II)求得多组Pareto最优解,以供工程设计备选。选择综合性能较优的一组折中解,设计新型液压支架试验台虚拟样机,并利用ANSYS进行3种典型工况下的仿真试验。研究结果表明:基于并联机构的新型试验台具有良好的运动性能...

为改善升降液压缸系统性能,对萤火虫算法进行改进,并采用改进的萤火虫算法对液压缸系统中的PID参数进行优化。基于Simulink搭建了升降液压缸系统仿真模型,对比研究了改进的萤火虫算法和基本的萤火虫算法的控制情况。为了进一步验证改进的萤火虫算法优化的PID参数对液压缸位置的控制效果,搭建了液压支架试验台装置,试验结果表明:运用改进的萤火虫算法优化的PID参数的液压缸系统对液压缸位置的控制效果更好,为实现升降液压缸精确调节提供了新思路。

为提高液压支架试验台同步控制系统的同步控制性能,提出一种基于模糊理论和滑模控制的自适应滑模控制方法,对液压支架试验台的主从同步控制性能进行研究。分析液压支架试验台同步控制系统工作原理和理论模型;在AMESim-MATLAB环境下建立仿真模型,并对比分析采用模糊PID和自适应滑模控制的系统的同步动态性能。结果表明:采用自适应滑模控制的液压支架试验台同步控制系统的伺服跟踪能力和稳态性能比模糊PID控制的系统更好,验证了自适应滑模控制在液压支架试验台同步控制系统中应用的可行性。

通过对液压支架的试验标准分析讨论了内加载液压支架试验台液压系统的设计方法用AMEsim仿真软件对液压系统的工况进行仿真为试验台液压系统的设计及控制提供了可靠的依据。

根据支架试验台对同步控制系统的要求，通过分析调高油缸及外加载油缸的工作状态和运动特性，提出基于电液比例技术的支架试验台同步控制系统的设计思路与研究方法，并推导出电液比例阀、非对称液压缸等元件的数学模型，建立电液比例同步控制系统的数学模型，提出系统静、动态分析方法及系统校正的方法，为进一步设计与试验提供参考。

由于各执行元件泄漏、负载和性能的差异及制造误差,多执行机构会产生同步误差。结合比例伺服阀的特点,建立非对称动力机构的数学模型,并对比例伺服阀进行建模分析,最终建立阀控四缸同步控制系统的数学模型。

针对20MN液压支架试验台调高液压缸大行程、重负载的工况特点，分析了调高液压缸的工作状态和运动特性，提出一种采用电液比例伺服阀实现四缸同步控制的设计方案。该控制系统在WINDOWS操作系统下，采用VC＋＋编制了四缸同步控制系统程序。通过MATLAB仿真和实验结果显示，该丈的控制算法和同步策略可取得良好的效果，基本上满足目前液压支架试验台的同步控制精度，为液压支架检测技术的发展打下一定的基础。

针对开发大采高液压支架试验台的要求,研究采用电液比例伺服阀控制非对称液压缸动力机构。控制系统分别采用PID、Fuzzy-PID控制算法进行仿真试验,分析同步控制的精度。