工程机械的行走速度主要靠阀控马达液压系统来实现控制。针对阀控马达系统节流损失严重,能耗大,发热现象明显等问题,设计了闭式泵控马达液压系统。并运用AMESim搭建系统的液压物理模型,针对系统采用经典PID控制响应速度慢,抗干扰性能差的问题,设计了模糊PID控制器,并搭建模糊控制器Simulink模型,对系统进行联合仿真。结果表明采用模糊PID控制系统相比经典PID控制系统,响应速度提升了30.2%,在遇到负载突变时,系统的调整速度提升了69.3%,速度跟踪误差也更小。系统对马达转速输出的控制能力增强,并具有更好的鲁棒性。

论文提出一种基于双向LSTM的气动回路故障诊断方法,使用AMESim软件建立某生产线的气动回路仿真模型,模拟气动回路的单重故障和多重故障,记录仿真数据,制作该气动回路的故障诊断数据集,在Matlab环境下建立双向LSTM网络架构进行气动回路故障诊断实验与分析,结果表明双向LSTM模型在多重故障识别的正确率高于LSTM模型以及传统的诊断方法。

高速列车的气动阻力与列车的外形,特别是头部外形有着密切的关系。为了改善列车气动性能降低列车运行的气动阻力,建立高速列车的三维参数化模型,以高速列车头部所受的阻力和升力为优化目标,通过FLUENT软件与Isight软件多学科优化联合仿真分析方法,利用Sculptor软件对车头部分网格自动变形,基于计算流体力学,实现对高速列车流线型头型进行减阻的多目标自动优化设计。优化完成后,得到影响优化目标阻力和升力的关键设计变量,并对优化设计变量和优化目标之间的非线性相关性进行分析。通过对比原始流线型列车气动性能发现,列车头部的长度对阻力的影响比较大,列车头部的高度能够对列车所受到的升力产生较大的影响。

通过建立轴向柱塞变量泵总功率控制的数学模型,并利用Matlab进行仿真计算,得到单泵负载压力变化时变量泵的压力-流量曲线,可知单泵负载压力变化时,两个变量泵的流量变化与负载压力在载荷柱塞上的作用面积大小有关,为变量泵总功率控制的设计提供了一定的参考。

文中根据磁流变液阻尼器的典型磁路结构,分析了影响磁流变阻尼器最大阻尼出力的相关因素,设计了一种能有效增大减震器阻尼出力的新型阻尼器,且该阻尼器不需要额外增加减震器的空间尺寸。并针对这种新型的阻尼器进行了磁场设计,提出了有效避免设计中遇到的磁流变效应未能充分利用的方法。设计中利用ANSYS软件进行磁场有限元分析,表明了有限元方法在磁流变阻尼器磁路设计中的应用价值。

为了减小液压系统的噪声排放,必须减小来自泵源处的流量脉动。采用斜盘交错角的柱塞泵结构可以有效降低柱塞泵出口的流量脉动。交错角通过改变柱塞在轴向方向上的运动规律来影响柱塞在三角槽过渡区的压缩体积。通过分析发现交错角每增加1°,过渡区压缩体积增加0.084mL。使用PumpLinx软件计算不同交错角下的单柱塞腔出口流量。发现交错角越大,柱塞腔内的倒灌流量越小,但会增加柱塞腔内的压力超调量。最后通过PumpLinx软件计算交错角柱塞泵在不同转速、压力下的出口流量,得出合适的交错角大小。

车辆坡道起步是一种典型工况。针对坡道起步过程中容易发生溜车、车身抖动大以及驾驶舒适性差等问题,提出了基于EHB系统的坡道起步辅助策略开发研究。论文重点研究了EHB的辅助坡道起步控制策略。通过对车辆坡道起步动力学分析,制定了合理的控制策略,在Simulink中对控制策略进行模型搭建并对模型进行仿真。对仿真结果分析得到控制策略的可行性以及EHB在车辆坡道起步时优越性。

液压缸的工况错综复杂,为了确保液压缸的正常运行,寿命预测系统采集了大量数据以获悉液压缸的寿命状况。针对液压缸监测信号噪声大、单一分类器分类性能不佳的问题,提出了一种基于深度学习的液压缸寿命预测方法。利用DAE算法对噪声数据进行重构,以完成数据的特征提取;利用BP神经网络对数据中各特征子集进行分别训练构成弱分类器,然后采用Adaboost算法对弱分类器进行加权合并成强分类器以实现数据的特征选择。通过实验验证,提出方法可有效提高液压缸的寿命预测精度。

论文设计了液压泵加速退化试验的试验方案,在分析了加速退化试验的理论模型的基础上,给出了威布尔分布下加速退化模型模型参数的评估方法,并对威布尔分布下液压泵的可靠度、平均寿命以及可靠度寿命进行了研究。最后,以某型液压泵为实例,对其进行了可靠性评定和剩余寿命预测。

现代施工设备性能与复杂程度不断提高，故而能对设备的远程故障诊断很有必要。基于网络建立了液压设备的远程诊断专家系统，其将网络、专家系统、数据库的融合在一起，能为设备操作人员提供诊断知识和维修意见。