基于组态王和三菱PLC软件,开发一套液压系统电气控制可视化虚拟教学实验系统,利用该系统可实现液压系统的继电器控制或PLC控制实验。以机床工作台液压系统继电器控制为例,介绍整个虚拟实验系统的构成方案和详细实现过程。仿真运行和教学效果表明:该虚拟实验系统可实现从虚拟操作台操作、继电器触点动作和虚拟液压系统动作的实时全联动,能够直观、逼真地显示真实液压系统继电器控制中控制信号传递及相互作用全过程,解决学生学习液压系统微机控制专业课程中对隐藏于液压系统电气控制系统硬件内部的控制信号感觉抽象、难以理解的问题。

运用FLUENT软件对射流管伺服阀的射流管放大器进行了三维流场解析,获得了射流管放大器在不同偏转角时的恢复压力和恢复流量,用二次函数拟合获得了恢复压力及恢复流量数学模型,并分析了射流管放大器内流道结构对其静态性能的影响。本研究对于射流管伺服阀的数字化模型构建、设计及性能预测具有一定的参考价值。

针对齿轮泵中齿轮转速在500~3652 r/min的变转速条件下工作的实际工况,该文通过实验的方法研究了转速对某型齿轮泵内流场空化强度的影响。使用现有的齿轮泵测试实验台,对在齿轮泵转速改变的条件下,齿轮泵内流场的空化强度改变进行监测。由于空化无法直接测量,该文根据空化诱导振动理论对齿轮泵的振动进行测量,得到了齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强的规律。

针对一个液压缸活塞杆与负载处存在传动链间隙的电液数字控制系统考虑了系统活塞杆运动越过间隙时所受力的突变过程、负载转动惯量较大及支点处摩擦力较大等因素建立了含间隙非线性和零阶保持器的电液数字控制系统数学模型利用Matlab/Simulink软件分析了间隙为固定值时不同采样频率下系统的响应特性。一个具体实例仿真结果表明：在含间隙非线性的电液数字控制系统中当间隙值一定时存在一个导致系统失控采样频率区当系统采样频率进入该区时系统超调量增加震荡和冲击加剧调节时间变长甚至出现极限环振荡而失控系统采样频率的选择必须避免进入该失控区内。

电液加载系统是高精度的力控制系统,需要稳定的恒压源来保证精确的加载精度,而溢流阀是获得恒压源的重要压力调节控制元件。工程实践发现,溢流阀的自激振荡会引起高频小幅值的自激脉动,导致压力油源的输出压力需要较长时间才能达到调定值,进而引起电液加载系统的输出力发生振荡。针对上述问题,选用蓄能器进行自激脉动的吸收,以电液加载系统加装蓄能器后系统刚度下降不低于20%为前提,选定蓄能器的模型参数和结构参数的基础上,分别选取蓄能器的工作参数,对自激脉动的吸收效果进行仿真研究。研究结果表示：对于同容积的蓄能器,随着充气压力的增加,自激脉动吸收率均是先下降后上升,存在一个充气压力转折值使吸收率最低。

研究出口节流调速系统的动静态性能,建立较精确的阀控缸数学模型,考虑节流闽流量存在非线性因素,分析阶跃负载对液压缸运动速度稳定性的影响,并建立出口节流调速系统的非线性数学模型.采用微分几何理论对系统进行精确反馈线性化,并通过与常规泰勒展开线性化系统模型及试验结果进行比较.结果表明,精确反馈线性化方法所建系统模型更接近实际,可用于分析出口节流调速系统的动静态性能.

在单摆负载电液伺服系统的研制过程中发现系统执行机构与单摆负载之间球铰连接处总会存在间隙为了研究间隙对系统性能的影响作用结合系统从动部分阻尼较大的特性在分析了系统主动部分越过间隙过程中从动部分运动特征的基础上建立了系统含有迟滞间隙特性的数学模型.借助MATLAB软件对一个球铰轴套与负载轴间最大间隙为1 mm、最大摆角为30°的实际单摆负载系统进行了仿真分析和实验研究.结果表明：随着球铰轴套与负载轴间间隙值的增大系统单位阶跃响应震荡加剧稳态误差增大、超调量增加甚至在间隙值较大时出现极限环震荡现象.

针对液压同步举升系统中的突变负载造成的压力脉动、流量变化、同步元件分流精度降低，导致的系统同步精度降低问题，提出以耐冲击、惯性小的同步马达为核心构成容积同步控制方案，采用蓄能器吸收压力脉动，设置补油阀消除液压缸下降时的吸空现象，利用溢流阀消除液压缸行程终点时的误差。针对具有突变负载且存在偏载的双缸液压同步举升系统，建立了基于AMESim的突变负载液压举升系统仿真模型。仿真结果表明：对于活塞杆有效行程为2．5m、3次突变负载叠加作用于双缸液压同步举升系统，该方案能够使系统在突变负载作用于液压缸2S后流量、压力趋于稳定，使系统同步精度达到±5mm以内。

在液压蓄能式风力机组故障或无风时,蓄能器组代替液压泵单独作为动力源驱动变量马达带动同步发电机继续发电。该文以600kW液压蓄能式风力发电机组的蓄能发电系统为研究对象,建立蓄能发电系统的数学模型和仿真模型,针对蓄能器为变压力动力源和同步发电机对于变量马达恒转速输出控制的要求,提出基于容积调速的PID控制方法,并通过仿真和实验分析PID参数以及负载阶跃变化对系统转速刚度的影响规律。研究结果为蓄能发电系统的转速控制和负载加载提供理论依据与参考。

针对传统风力发电机体积和质量大故障率及维护成本高的缺点介绍了利用液压传动的风力发电技术.论述液压传动的风力发电的总体方案及工作原理在此基础上重点阐述了利用液压传动控制技术将风机不稳定转速的输入变为稳定的发电机输入的调速方案和实现方法.在该技术方案中用液压柔性传动代替了机械刚性传动减少了机组的机械故障率降低了制造和维护成本.