针对液压机械手在实际生产中存在的问题,设计了满足大功率负载搬运的高负载、高位置精度、高生产率等要求的液压机械手。该机械手采用五自由度机构设计方案,包括夹取机构、俯仰机构、推拉机构及回转机构,实现了负载多自由度的自动定位、夹紧和传递功能,通过机械手正运动学的分析,及末端执行器运动轨迹的仿真试验验证了设计的合理性;设计了机械手液压系统,包括回转机构驱动回路、俯仰机构驱动回路、推拉机构驱动回路、手抓机构驱动回路,并且进行了元件的选型与参数计算;采用西门子控制器和电液伺服控制技术,实现了机械手高性能运动控制。研究结果表明,该液压机械手具有结构简单、运行平稳、精度符合要求、传递效率高等特点,能够较好地解决生产搬运的问题。

针对电液伺服系统的同步控制问题,提出了一种基于系统运行状态诊断、交叉耦合PID控制和定量反馈鲁棒控制理论的有效容错控制策略。该控制策略首先实时监测双缸驱动过程中的同步误差,然后根据需要切换适用于"正常"系统的交叉耦合PID控制策略和适用于"异常"系统的鲁棒控制策略,从而使系统达到动态特性和鲁棒性能要求。双缸同步驱动行车的实际应用表明,该控制策略具有较好的同步控制性能,可以较好地解决电液伺服系统同步控制问题。

简述了浙江大学开发的钢管自动成形机的主要特点;介绍了该设备进行钢管捆成形的主要生产工艺流程;论述了其采用的关键技术,主要包括无触点式电磁吸盘励磁、消磁控制技术,电液比例同步控制技术,先进的西门子S7400现场总线技术。生产实际表明该设备具有成形质量好,运行可靠,操作安全,适应性强等性能。

针对火车车轮各生产工序间轮坯传递的高负载、高温、高位置精度、高生产率等要求,提出了一种多自由度生产机械手解决方案。该机械手采用特殊的机构设计方案,实现了轮坯多自由度的自动定位、夹紧和传递等功能;采用西门子高速响应运动控制器和电液伺服控制技术,实现了机械手高性能运动控制。实际运行效果表明,该机械手具有工作范围大、定位精度高、夹紧可靠、生产效率高等特点,并且已经应用于火车车轮生产过程,较好地解决了各生产工序间的工件传递。

翻转起模机是树脂砂造型过程中所用的关键设备之一。针对目前翻转起模机存在的起模精度和效率都偏低的问题,结合起模机的工作原理和工艺特点,应用电液比例同步控制技术,设计了该机的液压系统和电气控制系统,并采用西门子S7-300 PLC系统和Borland C++Builder软件,设计了翻转起模机的控制软件,最后进行了该机实际运行情况的分析。实际应用结果表明,该系统达到较好的起模精度,双缸动态同步起模精度≤2 mm,稳态同步驱动精度≤0.1 mm,运行平稳,可以满足起模的工艺要求。

为了满足钢管生产过程中对钢管捆成形和包装的需要,对钢管捆自动成形电液比例系统进行了模糊比例-积分-微分(PID)控制研究.基于该系统的组成和工作原理,分析了双缸管排水平定位和竖直定位堆放控制问题,给出了管排竖直定位堆放误差的补偿算法.采用专家智能控制与模糊PID控制技术相结合,得到了具有二级结构的模糊PID控制策略,并对实际系统设计了相应的模糊PID控制器.系统控制结果表明,模糊PID控制器能修正各控制参数,提高了系统控制的自适应性和鲁棒性.与常规的PID控制器相比较,该控制器具有更好的系统运行性能.

本文以液压与气动课程为例,研究了基于项目教学理念的实施方案,将课程教学内容与项目式教学相结合,通过对原有课程教学内容进一步改进,在项目中增加实践设计环节,提高学生的自主学习兴趣和动手操作能力,增强学生对专业知识掌握理解和应用。

介绍了钢管自动成型的工作过程,提出了基于液压驱动电磁吊搬运机构的钢管成型方式,建立了六角成型的数学模型.设计了基于现场总线技术的控制系统,描述了打捆机的工作流程以及监控软件的功能,讨论了液压伺服系统的PID控制和同步控制.

为了提高低速大扭矩水压马达的容积效率以马达的配流副为研究对象基于力平衡方程及流量方程建立了配流体端面与转子端面间的泄漏流量损失和功率损失的数学模型。以配流体转子间的水膜厚度、介质温度和马达转速等为性能指标分析了不同供流方式下间隙、温度和转速对其性能的影响。研究结果表明：间隙越大配流体转子端面的泄漏流量损失和功率损失越大温度越高功率损失越大同时内环供流时水压马达的性能要优于外环供流。因此减小水膜厚度降低水温可减小配流副的泄漏流量损失和功率损失提高水压马达的容积效率及马达性能。综合考虑配流间隙控制在4～5μm较为合适水温控制在室温（20±5）℃状态下为宜。同时基于上述研究设计加工出低速大扭矩水压马达物理样机并对样机的性能进行了加载试验测试得到了相应的性能曲线试验

能量调节电液变转速驱动是提高变转速驱动响应及低速性能的一个很好途径。针对其多输入多输出、强非线性、部分参数易变及不确定性等造成的系统控制复杂问题,从能量调节的思想出发,提出了能量调节电液变转速驱动的多PID复合控制策略,并深入研究了其参数的整定规则。经试验验证,提出的多PID复合控制策略及其参数整定方法效果良好,将能够促进能量调节电液变转速驱动技术的应用。