针对工业设备中比例溢流阀调压特性不易测量的难点问题,提出"实验测量与分析模块化"和"数据三维可视化"的测控思路,设计了新的比例溢流阀调压特性实验方案和基于虚拟仪器LabVIEW与MATLAB相结合的测量系统,实现了对多点压力信号的实时采集和对数据信号的线性度、组合时频、三维可视化等多样分析;实验表明所测比例溢流阀的线性度与测试精度分别达到2.47%和0.01%;并准确捕捉到100ms(毫秒级)内调压信息;实测证明该测量系统设计合理,突显了其自动化测量与智能化分析的优点,为今后比例阀的开发与工程实测拓宽研究思路、提供参考依据。

介绍一种增强平面度误差处理可视化效果的方法.该方法通过适当的技术手段将VB与MATLAB结合起来,充分利用了二者强大的可视化功能,改善了程序在数据输入/输出、图形显示等方面的可视化效果.

为实现对空间目标三维坐标的测量,研究出一种基于多边法的激光三维坐标测量系统.系统使用了四路激光跟踪干涉仪,通过冗余设计使系统具有许多独到的功能特点.由于跟踪机构的性能对整个测量系统的影响大,为此设计了一种独立式跟踪机构.介绍了系统的工作原理和主要功能特点,论述了跟踪机构的工作原理、结构及其误差.对有关实验的方法、结果做了简要论述.

影响激光跟踪干涉测量系统精度的关键部位是它的跟踪转镜机构,入射光在跟踪转镜上的入射位置偏离旋转中心,对测量精度影响很大,而且只能人工调整激光入射在跟踪转镜上的位置.本文从入射光和反射光出发,提出的检测方法对这一个问题的解决有一定的指导作用.

为了满足对机械件、光学件和电子件等几何形貌质量控制和产品监测越来越高的要求,在动态主动调焦法测量原理的基础上,提出一种含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头的检测方法.论述了该测头通过测量参考光路和测量光路的时间差实现位移测量的测量原理及其结构,并对这种新的测量方法进行了详细的误差分析,对该光学测头及其测量系统进行了各项实验.实验表明,含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头及其测量系统的测量范围为±0.1 mm,测量分辨力为0.075 μm,线性度误差约为0.45 μm.

介绍了设计开发的电液比例溢流阀液压测试实验台和以LabVIEW为软件开发平台的计算机辅助测试系统。该实验台以经济实用为出发点,对实验内容进行新的设计;数据采集系统实现了对两路压力信号的实时采集,并对采集的数据进行时域分析和频域分析。实验表明,该实验台可以完成比例溢流阀各项特性的测试试验。

为有效减缓大负载液压缸制动阶段产生的冲击影响,并且有效减少能量损耗,采用液压蓄能器构建重力势能回收系统,通过AMESim仿真平台对动态制动过程和能量回收率进行分析。研究结果表明:在前0.5 s大负载液压缸处于匀速运动,后续系统进入制动并开始回收能量;从1.4 s开始,系统出现泄漏,蓄能器无法继续回收能量,需要利用切断阀将制动回路切断;在切断阀最初产生制动效果时,回油路流量已处于很低的状态,因此缓冲腔并不会受到较大冲击;不同的蓄能器体积并不会引起系统制动状态的变化,可达到基本相同的能量回收率。提高蓄能器初始压力后,在更短时间内可完成制动过程,并且回收的能量基本不变。

为了节省液压挖掘机工作过程中的能耗,提出了基于模糊神经网络的稳速节能控制方法。分析了液压挖掘机的油耗损失,给出了节能控制系统,使用变量泵替换定量泵并对挖掘机负载进行预测,根据负载压力需求调节变量的流量,减小了发动机、液压泵和负载功率不匹配造成的能量损失,从而将节能目标转换为发动机转速稳定;建立了挖掘机的动力系统模型,用于对挖掘机控制和仿真分析;提出了模糊神经网络算法,将模糊控制与神经网络的优势融合,经仿真验证和实车试验可以看出,模糊神经网络算法可以将转速稳定在设定转速误差范围内,达到了稳速节能的目标。

为了保证液压系统的正常工作,提高系统的可靠性,需要对系统油液温度进行控制。针对压铸机的液压系统,设计了一套温度自动控制系统,包括加热系统和冷却系统。采用单片机为控制核心,通过温度传感器实时检测油液温度,采用二维模糊PD控制与积分算法相结合的模糊PID控制技术实现油液温度的自动控制,并设置油液温度越线后的自动报警功能。利用MATLAB对传统PID控制、模糊控制及模糊PID控制进行了仿真对比。结果表明,模糊PID控制方法具有简单、系统无超调的特点,响应速度较传统PID控制提高了68%,其控制效果显著优于传统PID控制及模糊控制。

以经济实用为出发点,设计开发了比例溢流阀特性测试液压实验台和以LabVIEW为软件开发平台的计算机辅助测试系统。对现行比例溢流阀特性测试方案进行改进创新设计;数据采集系统实现了对两路压力信号的实时采集,并对采集的数据进行时域和频域分析。实验表明,该实验台可以完成比例溢流阀各项特性的测试实验;其设计合理,性能稳定,经济小巧,具有较好的性价比和实用性。