带有蓄能器的新型电静液作动器的启动特性研究
电静液作动器(EHA)广泛用于飞机和机器人系统,其应用正在逐步向大型机械设备发展。本文提出了一种在活塞侧连接一个蓄能器的新型EHA结构,该结构用于在空载情况下实现快速启动。此外,当外部负载突然施加或改变时,为了使蓄能器以最佳状态吸收系统压力和流量的脉动,提出了一种新的参数自适应控制方法(PACM)。建立了EHA和PACM的数学模型,并证明了所提出的结构和PACM的可行性和有效性。仿真结果表明,传统液压结构的EHA启动时间为62.8 s,而我们提出的配备蓄能器的EHA的启动时间为2.1 s,这使EHA的启动时间缩短了96.6%。当施加5000N的外部负载时,采用PACM可以使压力脉动降低31%,并且流量曲线过度平滑,可以根据特定的工作条件方便地调整PACM参数。
起竖装置的数字式流量控制研究
本文针对某起竖装置流量控制特点,讨论了采用单片机-数字流量阀控制方案,根据对轴角编码器发出的角度值的检测结果,由单片机控制数字流量阀,从而对起竖流量进行控制和对起竖装置进行过速保护的方法。
含二级液压缸举升系统的改进PID控制算法研究
利用Simulink软件,建立了含二级液压缸的举升系统模型。并对常规的PID控制算法作了相应改进,将改进的PID控制器作为系统的控制环节,对角度信号进行跟踪控制的仿真研究。结果表明,改进的PID控制方法明显减小了跟踪误差,提高了系统的控制精度。
基于ANSYS的大型起竖设备四级液压缸有限元分析
基于Pro/E建立大型起竖设备四级液压缸三维实体模型,通过IGES中间格式导入ANSYS的Workbench平台中,建立四级缸有限元模型,对其结构静力学进行分析。运用一种新的分析方法,根据液压缸在不同起竖角度有不同的受力和伸出长度这一工作特点,分析四级缸在整个工作过程中液压缸轴向力、内部压力随伸出长度的变化情况,据此分析其稳定性并找出最容易失效的状态,运用有限元法分析整体和局部应力应变分布,校核该缸的强度是否满足要求,为解决同类问题提供借鉴。
大型起竖设备四级液压缸的动力学建模
大型起竖设备四级液压缸因内部结构复杂,且负载很大,摩擦力特性较为复杂,以往对其动力学建模时常常忽略摩擦力。而快速起竖系统要求对速度进行精确规划控制,以减缓换级冲击,且液压缸结构稳定性分析时也需要准确找到危险工况,其中摩擦力是很关键的一个因素。LuGre摩擦模型能较好描述大部分情况下的摩擦稳态、瞬态特性,据此,考虑滑动油膜动态等性方程,基于LuGre模型对四级缸摩擦力建模,而后对风载荷、起竖力等进行分析,进而对起竖过程动力学建模。该研究所建的全新动力学模型可为起竖速度的精确控制和油缸应力应变及模态分析提供参考。
基于小波分析的液压系统故障特征提取研究
针对液压系统故障原因复杂、现象多样、故障信号中噪声干扰大的特点,综合利用压力、流量和液压缸运动速度进行液压系统故障诊断,克服了单一特征量在故障诊断中容易产生误判的缺点。将小波去噪方法应用到故障信号中,提高了故障诊断精度。通过对Festo液压实验系统故障信号进行处理,证明该方法是有效的。
含多级液压缸的大型液压举升系统时间最优轨迹规划
采用分段线性控制方法控制含多级液压缸的大型液压举升系统时,由于加速度不连续,易在举升过程中产生较大冲击。为消除举升过程中多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击,提出了采用分级规划的策略。对每一级进行轨迹规划时,为保证举升过程的平稳性,采用B样条函数对举升负载的轨迹进行规划。在综合考虑工程实际中的液压系统压力、流量及负载横向过载约束的基础上,建立了举升系统的时间最优轨迹规划模型。针对解析法计算多级液压缸的最大速度和驱动力困难等问题,通过引入罚函数,提出一种改进的粒子群优化算法求解时间最优轨迹规划模型。含二级液压缸的某大型液压举升系统的仿真结果表明,提出的分级规划策略和时间最优轨迹规划方法是有效的。
基于观测器和神经网络的液压系统故障诊断方法研究
针对液压系统特点,提出基于观测器和神经网络的故障诊断方法。该方法的原理是基于观测器实现故障的判断,利用经观测器输出训练的神经网络实现故障定位。相对于故障树和专家系统等方法,该方法的优点是诊断速度更快、不需要大样本。仿真结果证明该方法有效。
基于ADINA的导弹起竖液压缸有限元分析
对导弹起竖过程进行动力学分析,利用M atlab绘出液压缸长度、受力以及内部压力随起竖角度的变化曲线,找出最易失效的状态,利用AD INA建立最易失效状态下液压缸模型,进行有限元分析。分析结果表明起竖液压缸的强度和刚度符合要求,为起竖液压系统的设计与优化提供了参考。
液压系统综合测试仪研究
文章论述了利用超声检测原理对液压系统流量、压力进行非接触测量的方法.针对温度、流速、压力对超声传播速度的影响,建立温度-压力-声速模型,实现了液压系统中温度、压力、流量3个参数大范围时变条件下,对流量和压力的测量.克服了传统超声流量仪器不能用于压力大范围变化场合,和传统的超声测压仪器对温度敏感且不能用于流量大范围变化场合的不足;针对液压管路管径小、声时极短的特点,采用声循环法扩大声时差,提高了测量准确度.