针对掘进机器人截割电液系统中比例换向阀结构死区影响截割头位置控制精度,以比例阀实际开口作为阀控缸系统输入,建立了控制系统二阶状态空间模型。提出一种死区自适应补偿方法,基于李雅普诺夫稳定性理论设计死区参数自适应律。搭建了掘进机试验样机,通过与传统死区逆补偿方法进行实验对比,结果表明:所提控制方法可以降低掘进机跟踪指定轨迹的动态误差和定位偏差,改善比例阀死区对掘进机截割系统性能的影响。

介绍了罩式炉结构的特点,并通过实例对机械行业中罩式炉的结构和应用形式进行说明,并与广泛应用的台车炉进行对比分析,指出了在机械行业中罩式炉的应用推广及发展趋势。

振动与力加载耦合的电液伺服系统具有集成模拟被测试件在振动与加载耦合工况下动态性能的优势,针对振动模拟对力加载系统产生的干扰多余力问题,提出了一种力干扰观测器,以提高加载力跟踪精度.首先,建立了振动与力加载耦合的电液伺服控制系统的数学仿真模型;其次,利用递推增广最小二乘算法辨识了力加载系统闭环传递函数;然后,利用零相差跟踪技术设计了力加载系统的前馈逆模型;最后,设计了力干扰观测器,搭建了水平向振动与力加载耦合的电液伺服系统实验台,仿真和实验验证了提出的力干扰观测器可有效降低由于振动扰动而产生的干扰多余力.

针对目前电液比例控制实验系统功能单一、操控困难、不易二次开发、无法满足教学需求的问题,研制阀-泵并联变模式电液比例调速系统。该系统可以改变控制模式,开展泵控马达、阀控马达、阀-泵并联控制马达等多种电液比例调速实验。设计阀-泵并联变模式电液比例调速系统,阐述其结构和工作原理,建立基于虚拟仪器技术的测控系统,并将此实验平台用于电液比例控制的实验教学,有效提高学生的实践能力,促进电液比例控制课程建设。

拉臂装置作为自装卸式移动垃圾车的重要组成部分之一,其动态特性影响垃圾箱转运的效率。通过对拉臂装置的运动学进行分析,得出箱体在卸载过程中避免碰撞的几何条件,并获得箱体下滑速度在各阶段的运动规律。根据拉臂的结构特点,对其各主要铰接点进行了受力分析,得出在顶升的瞬间油缸的驱动力最大。基于拉臂装置的动力学分析,建立了液压举升系统仿真模型,分析了在举升油缸运动过程中液压系统的瞬时压力。结合拉臂装置的运动学,动力学和液压系统分析,得出了换向阀在举升臂不同倾斜角度下的最佳工作状态。

针对大功率液压型风力发电液压系统的需要,设计一种利用双圆柱凸轮驱动多排液压缸、换向阀配流的低速大排量风能吸功泵,并对所设计的风能吸功泵流量特性进行理论分析和仿真研究。提出在换向阀阀芯处增加节流槽,减小配油过程的压力冲击。根据换向阀的工作特点,建立了单腔室流量特性数学模型,得出在低转速工况下影响风能吸功泵内泄漏的主要因素为液压缸。结合风能吸功泵的结构特点,建立了风能吸功泵的流量特性数学模型,揭示了双排液压缸交错布置可以减小风能吸功泵流量脉动的规律。

我国舰艇导弹发射装置开关盖部分,一直以来均采用液压系统配合以开环单向控制的方式执行动作,导致动作精度无法保证,成为制约系统发展的一个重要原因。为提高开关盖过程的控制精度,以水下发射井筒开关盖装置为控制对象,利用干扰观测器观测外界干扰力并引入自适应滑模控制器中,来抑制外界干扰力对开关盖液压缸位置跟随精度的作用。通过自适应滑模控制器提高开关盖装置的环境适应性,满足不同水下深度时的液压缸位置跟随精度要求。实验表明,带干扰观测器的自适应滑模控制器能够有效抑制外界干扰力对位置跟随精度的影响;自适应滑模控制器可以提高开关盖装置的不同水下深度的环境适应性。

筒盖系统是潜艇导弹发射的重要装置。筒盖启闭通过电液伺服系统进行控制,筒盖系统通过角度传感器实现其闭环控制,传感器发生故障工况对潜艇的导弹发射将造成严重损害。为了保障筒盖系统安全稳定运行,针对其传感器故障工况设计了PI观测器,实现对筒盖系统传感器故障的实时估计,基于信号重构技术实现了对传感器反馈信号的矫正,并结合鲁棒控制器实现了对筒盖系统传感器故障工况下的安全稳定运行。试验结果表明,该控制器对筒盖系统发生传感器故障工况下的控制实现自愈效果,提高了其控制性能。

深井提升设备在运行过程中,提升钢丝绳的振动会引发提升容器的非期望振动,进而严重影响工作人员的乘坐舒适性以及系统安全性。以深井提升系统为研究对象,应用哈密顿原理建立系统的动力学方程,分析提升容器纵向振动产生的机理及振动抑制方向。基于李雅普诺夫理论,重新设计优化传统PD算法,提出一种改进的PD振动抑制算法,并证明了控制系统的稳定性。仿真结果证明了算法的有效性。

电液制动装置是矿井提升机最后一道安全保障设备,合理的制动控制方法是保障提升机安全运行的关键。以单绳缠绕式矿井提升机为研究对象,考虑钢丝绳柔性特性,基于拉格朗日方程构建了提升系统非线性制动控制模型。采用径向基函数神经网络估计制动过程罐道摩擦力、非定常扰动、建模误差等不确定性,结合反步设计原理提出了基于模型的矿井提升机电液制动非线性控制方法,引入自适应更新律对神经网络权值进行在线调节,增强了设计控制方法的鲁棒性