基于PID技术的液压马达测控加载系统设计
工业自动化和智能化的不断发展,使得液压系统的应用变得日益频繁,其中液压马达的性能直接影响整个系统的效率和可靠性;为此,研究首先以数学建模的方式对液压马达测控加载系统进行了建模,其次,以比例-积分-微分控制技术为基础,引入了遗传算法和径向基函数进行参数整定优化,最终提出了一种新型测控系统模型;实验结果表明,该新模型在中心值为0.45,宽度参数为0.3和权值参数为-0.1时的性能最佳;其响应时间最短为1.2秒,平均振幅为8 mm,频率与原系统基本一致;其马达转速最快可达1470转/分钟,测控误差最小为0.49 mm,系统响应时间最快为0.25秒,超调量最低为2.87%;由此可知,该新测控模型能显著提高液压马达的动态性能和稳定性;研究旨在通过改进现有的控制算法,以提升液压马达的测控精度和响应速度,为该领域的技术发展,提供一种新的方向。
水利工程用液压清淤泵模糊自抗扰控制方法设计
水利工程使用的液压清淤泵受阶跃负载扰动的影响,造成液压缸流入、流出的动力与功率稳定性降低,导致清淤工作效率降低;为有效提升液压清淤泵工作效率、降低阶跃负载扰动带来的影响,提出一种针对水利工程用液压清淤泵的模糊自抗扰控制方法;首先,确定液压清淤泵自抗扰控制过程中相关影响因素,再基于影响因素分析结果确定液压清淤泵模糊自抗扰控制流程对影响因素进行控制,最后实现水利工程用液压清淤泵模糊自抗扰控制;仿真结果表明该方法得到的液压清淤泵负载扰动值与实际负载扰动值相接近,可以准确估计阶跃负载扰动;控制水利工程用液压清淤泵后,液压清淤泵响应速度较快,含淤值在0.030 L/min左右,容积效率为98.73%;由此可知,该方法具有较好的控制效果,控制后的水利工程用液压清淤泵稳定性较高。
P2混联式混合动力汽车的液压控制系统设计
针对混联式混合动力汽车能量利用效率低,动力传递损耗大的问题,对混联式混合动力汽车的液压控制系统进行了研究;进行了离合器动力学、安全阀状态及液压控制系统中的流体力学分析;采用工况分析与参数化设计理念,对P2混联式混合动力汽车的液压控制系统进行了设计研究,该设计的独特之处在于改变了汽车不同工作模式的切换方式;经过实验测试,液压控制系统压力设置为3 MPa,润滑阀通径为14 mm,平衡弹簧刚度为4.5 N/mm,节流孔直径为1.2 mm时,完全开启后安全阀压力可稳定在16 bar,且该控制系统利用离合器即可完成工作模式的切换,有效提高了汽车的能量利用效率,并降低了动力传递过程中的损耗;研究设计的液压控制系统实现了新能源汽车驾驶体验的提升及汽车的节能减排。
基于机器学习的液压摆缸叶片密封性能预测模型
液压摆缸运行时若液压油从叶片与缸体的间隙泄露,会导致压力下降,减少输出扭矩,无法实现预期操作效果;由此,提出一种基于机器学习的液压摆缸叶片密封性能预测模型;采用Morris方法计算敏感性指标,基于断裂力学角度,采用能量释放模式分析橡胶密封材料疲劳破坏过程,建立疲劳性函数;通过敏感性与疲劳性分析密封性能指标,确立评价标准,并划分性能等级,获取液压摆缸叶片密封性能的关键因素;根据密封磨损失效极限损伤的计算,确立泄漏率和密封环的热量样本数据;将泄漏率、密封环热量作为BP人工神经网络输入层单元的输入值将性能预测指标作为输出值,构建液压摆缸性能预测模型;实验结果表明:所建模型液压摆缸叶片密封性能预测精度高、效率快,为相关领域机械设计工作提供可靠参考。
基于优化故障树模型的机械液压系统原位检测研究
为了能够在不破坏系统现有内部结构的前提下,给机械液压系统的维修工作提供有效数据参考,提出基于优化故障树模型的机械液压系统原位检测方法;考虑机械液压系统的组成结构,模拟机械液压系统运行过程,设置机械液压系统原位检测测点;在测点位置上采集系统运行数据,利用构建的优化故障树判断当前机械液压系统是否处于故障状态,针对故障状态下的机械液压系统,计算流量、液压泄漏量等参数,得出机械液压系统的原位检测结果;通过性能测试实验得出结论:与传统检测方法相比,优化设计方法在液压值、液压油流量和泄漏量三个方面的参数检测误差分别有不同程度的降低,且检测过程对系统的不良影响更低,这表明优化设计方法具有更高的检测性能。
仿生矢量水听器水下监测记录装置
介绍了仿生矢量水听器水下监测记录装置的结构与功能,该装置使用FPGA控制ADS8365来采集两个仿生矢量水听器的声压与振速信号,并将采集到的数据用Flash进行存储,在实验完毕后将数据通过USB13读出,本系统也可以实现水声数据的实时监测与传输;为分别从方案设计、硬件实现及软件系统等方面进行了详细的研究和描述。
声学参量换能器阵及其测试系统设计
根据声学参量阵原理,设计了一个3×3的九元矩形换能器阵及其测试系统,并在空气进行验证性实验;系统包括正弦信号产生电路、信号控制电路、功率放大电路以及回波信号接收电路等,辅以LabVIEW平台,实现正弦信号和脉冲控制信号的产生、发射信号时间长度控制以及功率放大,并最终驱动换能器阵;实验表明,当有85kHz和90kHz的正弦信号产生时,系统各部分均能正常工作,能够听到天花板处有声响,且回波信号中含有5kHz的频率成分,即证明换能器阵及其系统的设计均是可行的。
铁马工程中液压振动台数学模型的辨识研究
以“铁马工程”项目中的液压振动台为背景,通过由符合工业标准的PXI数据采集卡得到的现场数据进行分析,建立立体式数据库,对液压振动系统进行辨识,从而获得与实际系统较为匹配的ARMAX数学模型,并做了模型检验与对比;分析结果表明该数据采集系统采集的数据有效,辨识模型能够较准确的反映液压振动台的实际性能,为液压振动系统的控制与控制算法的设计提供了必要的理论基础。
基于仿真与遗传算法的液压控制系统优化研究
文章采用“模块化建模”方法,将每个子系统应用键合图-状态空间法建立起相应的数学模型,分别对其进行实验仿真计算分析,再根据它们之间的功率传递关系由程序将这些子系统衔接起来,建立了整个起升液压系统仿真模型,给出并分析了液压控制系统动态特性的仿真结果;通过采用实数编码、精英选择、白适应交叉和变异概率策略的遗传算法,将系统仿真模型与遗传优化算法有机结合起来,实现基于仿真模型的参数优化,并对优化计算进行可视化编程,实现优化过程的信息处理可视化;仿真结果表明,优化后系统的动态性能得到了较大的改善。
基于LXI总线的飞机液压试验分布式测试系统
飞机液压试验中一方面要完成液压流体特性参数的测量另一方面还要完成机械运动参数的测量形成了信号分散、数量多、种类繁杂的情况研制和开发基于LXI总线的分布式测试系统就成为最佳选择;在测试软件设计开发中为了最大限度地提高软件复用性和开发效率通过分析测试对象的特征及需求提出面向对象框架的测试软件开发方法开发过程中利用标准建模语言(UML)和设计模式等面向对象技术应用实践证明选择LXI总线简化了测试系统结构降低了成本框架软件开发方法减少了开发工作量提高了复用性、扩展性和维护性以及开发效率等。