针对液压缸位置控制系统低成本要求,设计了基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统,对其液压系统和控制系统进行了设计,针对控制系统的非线性特性,提出了Bang-Bang控制和PFM控制相结合的控制算法,并运用AMESim和Simulink联合仿真验证了算法的有效性,最后通过实验验证了系统的稳定性。实际运行结果表明,基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统性能稳定,液压缸位置误差小于1 mm。

异步电机的电流是管排锯生产中重要的工艺参数。当锯切钢管时,异步电机受到电磁与机械的相互作用,易发生故障并造成锯切停止。为了保证管排锯稳定生产,在异步电机运行时对电流变化趋势进行预测显得极为重要。以上位机(WinCC)监测的两台主锯异步电机电流数据为基础,利用天牛须搜索(BAS)算法优化BP神经网络中的初始权值与阈值。建立了BAS-BP神经网络模型,并将其应用到异步电机电流预测中。与传统BP神经网络相比,BAS-BP神经网络克服了训练时间长、收敛速度慢的缺点,大大提高了预测准确度。

针对粉煤光片磨抛过程,提出了一种柔性并联末端执行器结构。利用双作用气缸作为并联支链的柔性驱动元件,实现对磨抛机器人末端的主动柔性控制;利用ADAMS对不同工况的磨抛过程进行柔性仿真分析,实现了对粉煤光片磨抛过程的主动柔性跟随;搭建磨抛机器人实验平台,对粉煤光片进行磨抛实验。结果表明磨抛后的粉煤光片经显微检测均为合格品,磨抛质量和效率较人工操作显著提高,自动磨抛速度比手工磨抛速度平均提高2.65倍,验证了结构设计及仿真分析的可行性,具有实际应用价值。

针对某新型转辙机中转辙机拉杆位移测量无有效测量手段的问题与磁栅标尺定量分析的困难,设计了一款磁栅位移传感器,利用分子电流假说,建立了磁栅标尺的三维数学模型,利用Ansoft Maxwell电磁仿真软件分析了横向安装误差对传感器所感应到的磁场强度的影响,基于离散傅里叶变换对传感器响应进行了分析与简化;所设计传感器磁栅标尺采用SIKO的5 mm间距磁栅,敏感元件由线性霍尔元件阵列组成,利用正余切细分法对响应信号进行电子细分,提高了传感器的测量精度与响应速度,其测量精度为±6μm。

提出以永磁同步电机为加载电机的电动负载模拟器复合控制策略。首先建立基于永磁同步电机的电动负载模拟器系统模型,然后分析系统刚度和惯量对系统性能的影响。利用结构不变性原理推导出前馈补偿策略,提出将模糊自适应PID控制算法与前馈补偿策略相结合的复合控制算法,最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了控制算法的可行性,提高了系统性能。

针对单柱塞泵系统中配流单向阀参数不合理所导致的吸油不充分、系统响应慢等问题,提出了一种基于线性回归的多参数优化方法。首先,通过AMESim软件进行单柱塞泵系统仿真分析,并利用MATLAB拟合工具箱分别探讨了不同单向阀参数(弹簧预紧力、弹簧刚度和阀芯质量)与进油口流量的关系。然后,在利用主成分分析法消除各参数之间相关性的基础上,以进油口流量为因变量,弹簧预紧力、弹簧刚度和阀芯质量为自变量,各参数的取值范围为约束条件,建立了基于线性回归的单向阀参数优化模型,并采用遗传算法进行优化求解。最后,根据优化前后的单向阀参数,对单柱塞泵系统进行仿真分析和实验验证。仿真结果表明,优化后进油口流量提高了21.3%;实验结果表明,优化后进油口的实际流量提高了16.8%。研究表明,所提出的多参数优化方法是一种有效的方法,可为单柱塞泵...

设计了一种测试用剪叉式升降平台,依据机构简图分析了液压缸铰接点位置参数与液压缸和水平面夹角θ之间的关系。利用ADAMS建立了升降平台的虚拟样机模型,通过仿真确定了铰接位置的关键参数值,求得耳环与剪叉臂夹角β 1(β 2)为60°时液压缸在最低位置的输出力最小。运用AMESim建立液压系统模型并进行仿真分析,得到了液压缸推力随升降平台升降高度变化的曲线,通过与相应的设计数据以及ADAMS仿真数据进行对比,验证了设计的可行性和仿真的正确性。对液压系统中双单向节流阀进行调节,减少了升降平台升降过程中的速度波动,提高了机构运动的稳定性。

针对火箭发动机尾喷管结构特性分析提出了一种伺服机构负载模拟器并建立了数学模型.实验结果表明伺服机构在负载模拟器上的动态特性与实际负载情况下具有一致性所设计的伺服机构负载模拟器原理可行.仿真结果表明建立的数学模型与实验结果吻合较好.该负载模拟器的设计和分析为同类型的机构设计提供了参考.

针对类磁栅液压缸集成位移传感器结构特点，为提高液压作动机构的液压缸位移测量精度，对类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理进行研究。首先，对包含直流分量、毛刺干扰、各次谐波分量等多种信号成份的响应信号进行描述；其次，对高通滤波器进行建模和仿真分析，得出了高通滤波器有效滤除直流分量的工作条件；最后，为克服已有脉冲滤除方法的缺点，提出了一种新型脉冲干扰在线滤除方法。实验表明：该方法可有效地提高类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理精度，对提高多种新型液压作动机构的液压缸位移测量精度具有实际的应用价值。

未来飞行器的大功率伺服机构将广泛采用电动静液作动器(Electro-Hydrostatic ActuatorEHA)所以十分需要针对飞行器对EHA的指标要求开展相关设计方法研究。由于EHA的机电液控多学科耦合特性在原理架构设计之后必须进行系统级设计即确定主要设计参数及元器件选型为后续系统及子系统详细设计打好基础。文中研究了系统级设计阶段设计方法该设计方法分为静态特性设计、动态特性设计、设计结果验证3个步骤且以AMESim仿真软件为依托保证设计开发效率的同时还提高了可靠性为同行进行EHA产品开发提供了参考。