针对液压驱动的软管收卷机构建立了机电液自动控制系统模型,为了实现软管收卷速度与装载液压收卷机构作业车到的车速的随动控制,根据自动控制模型的参数设计了超前校正、滞后校正、超前滞后校正3种校正网络。以阶跃信号作为系统输入信号模拟车速突变的情况,对3种校正网络进行仿真分析计算,仿真结果表明在保证系统跟随误差的情况下,超前校正能缩短瞬态响应的调整时间,却形成了比较大的响应超调量,超前-滞后校正网络虽然得到了平滑的瞬态响应曲线,但却降低了信号跟随的精确性。相比之下,滞后校正网络的瞬态与稳态综合性能比前两者更优,更宜采用滞后校正的控制系统。

在对软质管线自动收卷机头展收机构进行设计时,为了满足机构功能设计的要求,并优化其工作行程与工作位姿,采用了计算机辅助设计的方法。设计计算时,联合使用位移矩阵及预选参数的方法精确计算出软质管线自动收卷机头展收机构的尺寸参数。在机构运动分析中,运用复矢量法计算出四杆机构运动位姿的解析解,并创新使用离散函数差分的概念优化液压缸铰接点的位置。机构设计计算的结果表明位移矩阵法设计的机构尺寸易于优化,复矢量法求解机构位姿比传统非线性方程数值解法更优越。

液压泵是液压系统关键的动力元件,液压泵是否与液压控制元件与执行元件相匹配将直接影响到液压系统的效率。运用基于软件接口的方法对液压机构虚拟样机模型进行仿真计算。仿真结果显示,液压缸运行平稳,液压马达的转速在PID控制器的作用下获得良好的工作状态,液压泵的可以在正常工作压力下运行。