液压缸机械系统非线性特征复杂,机械运行行为特征不明确,位置控制结果存在偏差,对此,该文提出数字孪生下的液压缸机械运行位置自动控制方法。连续检测液压缸机械系统运行状态,构建非线性状态方程,对比实际测量数据与输出数据的差异,选取RBF核函数与支持向量机,机械运行位置变化量,描述机械运行行为特征,建立位置控制目标函数,将最高适应度值对应的位置点自动更新为副本位置点,引入猫群算法求解目标函数,对位置控制目标函数的全局最优解展开更新,实现液压缸机械运行位置自动控制。实验结果表明,所提方法应用后,位移检测曲线与实际位移曲线之间的偏差较小,且在恒负载工况下和变负载工况下,位移稳态误差均较小,说明其机械运行位置自动控制结果精度高、控制效率高、控制精度高。

针对当前时差法液体超声波流量计的复杂设计,及适合现场所需高精准的测量要求,设计了一款采用复杂逻辑可编辑器(CPLD)与单片机协同控制的超声波流量计。较详细地介绍了此流量计的工作原理,其主要的硬件电路设计,包括驱动电路、自动增益调节控制(AGC),及系统整体的时序逻辑分析。最终通过称重标定法,得出实验结果,并对其数据进行分析,验证了此系统具有精度高、误差小、重复性好的特点,完全能够满足工业现场的需要。

液压动力单元是通过控制元件输出液压动力的装置,一般由电机、液压泵、蓄能器及连接管路组成。在液压动力单元中,由于电机和液压泵的自身结构,运行时会产生流量脉动,进而会产生压力脉动。压力脉动会对系统元件产生冲击,甚至影响系统的性能和寿命。高压系统中的压力脉动还可能会对其他设备的运行产生影响,所以在高压液压动力单元系统设计和集成时,必须考虑对脉动进行抑制。针对此问题,该文以某项目为基础,对高压液压动力单元的压力脉动产生和抑制方法进行研究,以液压泵参数及脉动率为基础,选用脉动衰减器,脉动抑制效果明显,现场设备运行稳定。

传统依靠人工监视液压系统压力并在超压时手动切断的方式耗费人力、反应较慢,已逐渐不能满足舰船液压系统超压时快速切断的安全性需求。针对该问题,该文设计并实现了一种高精度的、快速反应的超压自动切断模块,并完成了系统测试试验。试验结果表明,该超压自动切断模块与压力变送器及切断阀接口匹配性好,全范围模拟信号采集精度高,反应快速准确,可有效提升液压系统超压时的安全性。

为了尽量减少液压机压下系统控制过程的迭代次数并达到更高的求解精度,综合运用粒子群收缩因子算法与扰动因子构建得到PSO算法,再利用AMESim与Matlab联合仿真的方式对其实施验证。研究结果表明:通过对比PSO算法和其它各算法可以发现,此算法相对其它粒子群优化算法可以获得更快求解速度并提升了控制精度。并且由于此算法实现过程简单,为实现双辊薄带振动铸轧工业化应用提供了理论参考。设计了PSO-PID优化方法来控制轧制力发生明显周期性波动的情况,由此实现精确的压下控制,降低了轧制力的波动程度,实现精确控制辊缝宽度的效果。该研究对拓展轧机轧制过程中调控精度具有一定的意义,尤其是针对薄板的制造起到推进作用。

为使车载吊臂连续平稳工作并保证抓取的蜂箱不倾斜,其底盘必须处于水平状态,因此设计了一种车载平台的液压调平系统用来实现平台的调平。系统采用三点调平原理,以PLC为控制器、液压油缸作为执行器、双轴倾角传感器作为反馈元件,通过Modbus-RTU协议来进行设备间的数据传输,并依靠PLC编写自整定PID控制程序来实现系统的自动调平,可以缩短整个调平时间,保证调平精度。目前系统已经应用在青岛某公司的蜂箱搬运设备,调平速度快,具有较高的可靠性。

该文针对液压驱动机器人的速度精确控制问题进行了研究,基于两轮差速运动模型,分析了速度与加速度限制,构建了机器人速度控制模型,通过分段线性校正的方法对控制参数进行优化。经测试验证,液压机器人运行平稳,速度控制准确。

基于LabVIEW虚拟仪器和第三方测控板卡,配合机电耦合测试平台,设计开发了耐压范围0.1~35MPa的电磁阀动态响应特性测试系统。详细介绍了气动回路、电气控制回路以及测控软件系统。利用LabVIEW中的Queue技术简化了数据采集、显示与储存的编程。采用巴特沃思滤波器对高速采集到的传感器数据进行了滤波,并采用最小二乘拟合法对压力测试值进行了修正,提高了测试系统的测量精度。软件测试系统采用模块化的编程思想,具有二次开发功能。实际使用结果表明,该系统能够同时检测4只被试阀,工作效率提高了400%左右,测试精度达到了0.5%。

为了测试电磁阀在各种工作状态下（即在不同的输入脉冲供电的情况下）的性能，研制了一种模拟电磁阀工作状态PWM脉冲电源。该电源依靠CPLD构成数字PWM发生器，由单片机控制，具有短路保护和浪涌保护功能。系统软件部分以模块化的方式实现，能够连续地输出不同的PWM脉冲。目前．该电源已经在武汉东江阀业有限公司投入使用。

本文探讨了在现有条件下利用计算机辅助测试技术对现有国产液压万能试验机的测试系统进行改进的一咱方法，实现自动检测，得到了客观的试验结果。