液压传动作为一门实践性较强的课程,在液压传动教学中,传统教学方法对于较为抽象复杂的内容难以做到让学生理解透彻。随着教育技术的不断发展,许多高校都采用了现代新型教育手段以提高学生对课程学习的效率,如仿真软件和视频教学。本文通过介绍它们在实际教学中的实例或应用,并分析了各自的优缺点,为高校使用现代教育手段与液压传动课程结合提出建议。

液压传动是一门涉及专业知识较多又与实践结合紧密的机械类基础课程。现有的教学内容和方法偏重于理论教学,并且学生实践机会较少,导致学生在工作时动手能力不强。为改变这一现状,结合《华盛顿协议》工程教育认证标准和国内外教学案例,提出了适用于我国当前液压传动课程教学的具体改革方法,通过引入项目式教学和调整实验课程内容等方式来提高学生在教学过程中的参与度,从而全面提升学生的综合实践能力。

EPS用机械转向器是实现汽车转向的主要部件之一,为保证车辆的安全性,需要了解其耐冲击性能。机械转向器冲击试验台主要用于对机械转向器的冲击试验。文中针对试验台的阀控非对称缸电液力控制系统进行了研究。通过对控制系统的各个环节的分析,建立各环节的数学模型。进而得到以力为控制量的电液伺服系统数学模型,并利用Simulink仿真平台对系统进行频域和时域分析。分析结果表明,试验台液压系统闭环稳定,满足性能要求。

针对液压材料试验机运行过程的出现的精度不高、系统不稳定等问题,对该电液位置伺服系统进行了研究。首先建立了电液位置伺服控制系统的数学模型,运用Ziegler-Nichols传统PID整定方法进行了优化处理;此外设计利用了有监督Hebb神经网络学习算法,给出了基于Matlab语言的PID控制器的S函数,在此基础上建立了单神经元PID自适应控制器的Simulink仿真模型;在系统的稳定性和鲁棒性上,分别通过对传统PID控制方法或先进PID控制算法优化的系统动态性能进行了评价,并且进行了Matlab仿真模拟实验。研究结果表明:采用神经网络控制优化的电液位置伺服系统具有更好的稳定性和鲁棒性,优化解决了材料试验机运行过程中精度不高、系统不稳定的问题。

该文介绍了汽车转向器试验台研究的重要意义,阐述了转向器试验台的液压伺服系统控制原理,构建了试验台的角度控制伺服系统的物理模型,对汽车转向器试验台的角度控制伺服系统,建立了伺服阀、阀控液压马达、伺服放大器、传感器的传递函数数学模型,并通过Matlab对角度控制伺服系统进行仿真分析,给出了频域特性。根据试验台技术指标,其稳定性满足技术要求。

针对液压位置伺服系统的不确定性、非线性和常规PID控制器的缺点,设计了单神经元自适应PID控制器,该方法可以显著减小液压位置伺服系统中由于元件参数变化等引起的超调和振荡。利用AMESim与MATLAB软件各自的优势,分别进行了液压伺服系统建模和控制器设计。联合仿真结果表明,单神经元自适应PID控制器比常规PID控制器使系统具有更好的鲁棒性,同时使系统具有良好的环境适应性和较好的物理性能。