同忻煤矿综采工作面上隅角气体检测仪器升降装置的设计与应用

综采工作面上隅角在回风顺槽与采空区的交界处,对综采工作面上隅角的有毒有害气体进行监测。采用以液压油缸为主运动机构,液压马达驱动滑轮为辅助运动机构的气体检测仪器吊挂装置,实现了自动升降气体检测仪器。通过在现场安装试验表明,该升降装置使用效果良好,工作稳定,可靠,节省人力,且具有一定的推广利用价值。     

液压胀形圆角填充影响因素研究

以方形零件为例,研究了液压胀形过程中加载路径、摩擦系数、加工硬化指数和厚向异性系数对圆角填充性能的影响规律,采用3种不同的加载路径在由上海交通大学研制的计算机控制液压胀形机上进行试验,并采用动力显式有限元软件LS-Dyna对液压胀形过程进行仿真.结果表明:增大内压力有利于提高零件圆角处的贴模量;适当增加轴向进给量有利于改善零件的厚度分布均匀性;增大摩擦系数对零件的贴模量影响较小,但会降低零件的厚度分布均匀性;较大的厚向异性系数和加工硬化指数有利于液压胀形零件的圆角填充.     

铰接车辆液压动力转向系统动态特性仿真

利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,以DQ-18型地下运矿卡车(地下汽车)液压动力转向系统为例,计算并仿真铰接车辆液压动力转向系统的动态特性,仿真结果为设计液压动力转向机构提供理论依据.研究结果表明:负载质量决定液压转向系统的响应速度,响应速度与负载质量成反比.为改善液压转向系统的动态特性,应减少转向油缸负载质量,同时缩短转向系统液压管路的长度以减少液压管路中油液质量;液压系统的有效液体体积弹性模数对液压系统的动态响应速度影响很大,严格控制液压系统中空气的含量,同时液压管路采用钢管以及缩短液压胶管的长度,以改善系统的动态特性.该液压动力转向系统仿真模型针对不同的液压转向系统,只需改变个别参数,就可对液压转向系统进行仿真和优化设计.     

高压断路器操动机构动力学特性联合仿真研究

基于联合仿真方法,建立了包含传动机构动力学模型与液压系统仿真模型的高压断路器操动机构联合仿真模型.以液压操动高压断路器为研究对象,搭建工程实验测试平台,并测量了液压操动断路器在分合闸操动下动触头及液压推杆的位移特性,通过与工程实验数据的对比,验证了联合仿真模型的准确性与适用性.基于所建立的联合仿真模型,分析了液压系统不同初始油压下的断路器操动机构的动力学特性.研究结果表明:当液压系统油压为44～49 MPa时,能够优化断路器操动时间和传动机构运动的平稳性.     

非圆行星齿轮机构的参数设计与三维造型

针对变中心距非圆行星齿轮机构应用于液压马达中独特的优点,介绍变中心距非圆行星齿轮机构的原理和组成,建立以SOK型非圆行星液压马达作为对象的分析模型,在理论分析的基础上,采用Matlab和CAXA工具,以46型变中心距非圆行星齿轮机构为例对其节曲线进行求解并进行三维造型,生成的齿轮三维实体可用于装配设计、运动仿真及计算机辅助教学中.     

基于LQR理论的车辆液压能量再生系统特性仿真研究

以车辆液压能量再生系统为研究对象,以二次元件(液压马达工况)跟随车辆传动主轴转速为控制目标,建立了电液控制系统状态数学模型.针对引入线性二次型最优控制(LQR)理论前后的电液控制系统进行了数字仿真与分析.仿真结果表明:能量再生控制系统引入LQR理论后,响应过程的过渡阶段振荡与超调量获得较大幅度抑制与衰减,具有更优的响应特性;此外控制系统响应性能的优劣与加权矩阵Q、R参数取值有密切关系.     

掩护式液压支架杆件机构优化探讨

论述了掩护式液压支架杆件机构以降低其重量为目标的优化设计方法.首先,建立了优化设计的数学模型,然后编制了实施这个数学模型的计算机程序.还列举了用该程序设计OY200—14/31型掩护式液压支架杆件机构的实例.     

ZZC8800/20/38型支架顶梁有限元分析及优化

为优化充填液压支架整体的框架结构,对充填支架整体进行简单的力学分析,采用UG对液压支架顶梁进行实体建模设计,应用Ansys Workbench对顶梁进行有限元分析,得到了危险工况下的应力分布和位移变化.以此为基础,以顶梁体质量为优化目标,顶板厚度、顶梁主筋板厚度和高度设为变量,对顶梁主要尺寸进行优化设计.优化后,顶梁主筋板厚度减少2 mm,顶板厚度减小4 mm,主筋板高度增加8 mm,共减轻质量197.65 kg,为验证顶梁优化结果的正确性,重新对优化后顶梁的三维模型进行了虚拟强度试验,试验结果表明:顶梁在两端荷载工况下满足强度要求.     

旋挖钻机调桅机构动态特性的一体化建模分析

为一体化表达旋挖钻机调桅机构内在的复杂动态特性,提高调桅机构起升过程中关键零部件及其相关液压系统的性能平顺性.首先采用牛顿-欧拉方法建立调桅机构的动力学模型,然后基于功率键合图理论建立调桅机构的液压系统模型,通过改变调桅机构安装位置参数对其起升过程动态特性的影响分析与比对,从而得出一组优化的安装位置参数供设计人员选择参考.该机械-液压系统一体化建模方法为旋挖钻机调桅系统可靠设计提供了一定的理论依据.     

三通管液压成形加载路径模糊控制优化

为准确高效地获得优化的管材液压成形加载路径,提出一种结合模糊控制与自适应模拟的实时反馈优化方法,建立缺陷控制规则,通过模糊控制器在有限元模拟过程中实时侦测缺陷的发展趋势并反馈至模拟程序以调整工艺参数,以避免起皱及破裂缺陷的发生,最终获得优化的成形加载路径.通过对典型液压成形件--三通管零件的研究表明:优化加载路径后零件成形质量有了明显改善,模糊控制实现了预期的控制目标.     

电容式力平衡加速度计的设计

电容式微机械加速度计是一种将加速度转换成差分电容、通过检测差分电容的变化来检测加速度大小的一类高精度的惯性传感器。利用开关电容电路实现C-V变换,利用反馈静电力实现力平衡闭环控制,设计了一种电容式微机械加速度计。通过构建电容式加速度传感器及外围电路的数学模型,推导了闭环工作的系统函数。并对实际系统进行研制,最后给出了整个系统的测试结果。     

基于TMS320F2812的IFOG信号检测方法研究及实现

高精度光纤陀螺是导航与制导系统的主要组成部分．采用基于数字信号调制解调技术对光纤陀螺进行闭环控制可以有效地提高光纤陀螺的精度．对光纤陀螺原理及信号检测方法进行了大量的研究和实验，以高速数字信号处理芯片TMS320F2812为基础，研制成功了基于阶梯波调制技术的闭环光纤陀螺全数字式信号检测系统，并给出了性能及测试结果．     

基于变化趋势的闭环控制系统报警监控方法

在现代工业系统中,传统的闭环控制系统大多通过对监控信号设置报警阈值来检测系统的运行情况,但此类检测方法往往存在大量的干扰报警。本文提出一种基于变化趋势的闭环控制系统报警监控方法,用来在检测异常状况的同时,减少干扰报警次数。本方法首先确定控制信号滞后于过程输出信号的延迟时间,以此作为报警持续时间的阈值;其次将滑动窗口提取的过程输出信号及控制信号的子序列分别进行最优拟合,并对拟合结果进行定性趋势分析,用特征字符表示趋势变化的特征;最后对比两个信号的特征字符,当特征字符不一致的持续时间超过阈值时触发报警。本文通过实际工业案例验证了所提方法的有效性。     

电动特种车辆超低速电机控制策略

为满足机场地面电动特种车辆超低速行驶的特殊工况要求,以内置永磁同步电机作为研究对象,对传统以转矩为控制目标的矢量控制策略加以改进,提出一种基于恒转速控制下结合电压前馈补偿的双闭环模糊控制策略,运用Simulink搭建双闭环模糊矢量仿真模型,并对样车平台实车测试.仿真结果与实验数据表明,改进控制策略在超低速工况下可有效提高电机转速响应速度与稳定性;减弱电流波动与峰值电流;提高扰动情况下的转矩输出能力与稳定性.     

阵列侧向测井仪器的正演响应分析

为了进一步了解阵列侧向测井仪器在实际地层中的响应特性,在设计实现阵列侧向测井响应有限元数值计算基础上,考察了不同二维地层模型下目的层厚度和侵入深度变化对测井响应的影响.结果表明,阵列侧向测井的不同探测深度曲线分辨率匹配、层厚和测量模式不同,读数不同.侵入半径变化影响明显,除浅探测深度曲线外,其余曲线的侵入影响特性接近.高侵时,测量读数会乱序.不同的井眼、围岩、侵入和地层参数时侧向测井的仪器常数不同,将影响测井响应读数.     

电喷汽油机过渡工况废气排放特性研究

电喷汽油机在过渡工况中,进气流量和进气管内油膜特性会发生变化,从而使气缸内混合气空燃比偏离控制值,通过对过渡工况下节气门位置、转速、进气流量、排气中氧传感器输出电压和废气HC与CO浓度的实时测量,发现了汽油机过渡工况中混合气浓度变化的规律及特征,并分析了目前空燃比闭环控制存在的问题,为汽油机过渡工况空燃比精确控制莫定了基础。     

PLC对信号的处理过程分析研究

本文针对应用PLC做闭环控制时对信号的处理过程进行了深入分析研究,提出了该类控制系统近似看作闭环数字控制系统在建模分析时理论与实际情况更接近的思想,为相关技术人员提供了一定的理论根据.     

区域极点约束下不确定系统鲁棒非脆弱H_∞控制

多目标控制是控制系统工程领域近年来的研究热点问题,用于解决在若干个相互矛盾的目标存在的情况下如何得到一个能够满足多方面要求的解决方案.考虑到对闭环系统的鲁棒性、非脆弱性、干扰抑制性能以及动态响应特性等多方面控制目标要求,针对一类含有范数有界参数不确定性的线性系统,研究了其在干扰抑制指标约束以及闭环极点区域共同约束下的鲁棒非脆弱H∞控制问题.以有限能量扰动输入信号到性能评价输出信号之间的L2增益来衡量系统的抗干扰性能,以极点区域约束来改善闭环系统的动态响应特性,控制目标要求在对象和控制器同时存在参数不确定性的情况下,所设计的控制器能够使不确定性系统鲁棒稳定,闭环系统干扰抑制性能指标小于给定上界,并且闭环极点配置于复平面上指定的圆盘区域内.针对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动的情况,分别以一个线性矩阵不等式(LMI)形式给出了满足设计要求的非脆弱鲁棒H∞控制器的可解性条件.通过数值算例进行控制器设计并对结果进行了深入讨论,分析结果表明了所提方法的有效性.     

行走机器人控制策略与开闭环学习控制

主从式双腿协调控制用于异构双腿行走机器人可减少规划量,控制的关键是步态轨迹跟踪.仿生膝关节使机器人步态更加仿人;但仿生腿模型复杂,跟随人工腿步态控制困难.P型开闭环迭代学习控制结合开环和闭环学习控制优点,不依赖于模型,适用于复杂机器人轨迹跟踪控制.从开闭环结合角度,证明了算法收敛性.算法在虚拟样机上的仿真表明算法有效、鲁棒性好且收敛速度优于单独开或闭环学习控制.     

基于元过程的多代理过程可靠性优化方法研究

为解决多代理过程可靠性难以优化的问题,提出了一种代理网络可靠性的闭环优化方法,其特点是引入了基于连通概率的可靠性计算方法.首先,通过目标输入启动可靠性闭环优化,将目标输入与系统可靠性参数经变换后进行处理,以作为新的给定值来控制多代理系统的网络调整.调整完成后,由可靠性计算获得新的系统数据,该数据再经变换、反馈后形成闭环控制系统.最终使得给定目标参数输入下的代理网络具有最佳可靠性.仿真结果显示,当活动代理数为100时,优化效果最为明显.