波浪运动补偿平台的自适应预报控制模型研究

具有广义升沉运动补偿功能的波浪运动补偿平台可以减少船舶运动对海上作业和设备的影响.该平台系统的液压机构具有非线性和大惯性的特点.为了有效地进行广义升沉运动补偿,本文采用基于等维新息的自适应自回归多步预报算法和非线性PID控制器相结合的控制策略对波浪运动补偿平台液压机构进行控制.益参数随误差变化的非线性PID控制器具有较好的适应性、抗干扰性和鲁棒性,适合波浪运动补偿平台液压机构的控制特点,可以提高控制效果.结合实验获得的船舶甲板控制点的广义升沉位移数据,仿真试验结果表明:采用上述的自适应预报控制策略对波浪运动补偿平台液压机构进行控制能有效地减少平台的广义升沉运动幅值.     

液压机械复合传动系统模式切换过程同步控制

针对双模式液压机械复合传动(DHMT)系统在进行模式切换过程中易出现动力中断、稳定性差的问题,提出一种DHMT系统模式切换同步控制方法。该方法通过分析DHMT系统模式切换动力学约束条件,建立了系统输入转速总扰动量的计算方程;采用小信号线性化方法对液压元件角速度扰动进行线性化处理,以系统输入角速度总扰动量作为液压调速系统的前馈输入,建立液压元件角速度扰动与排量补偿增量方程,得到液压元件的转矩补偿传递函数;构建以液压元件角速度为状态变量、模式切换机构转矩为控制变量的状态空间方程,通过求解最优反馈增益矩阵二次型,实现对模式切换机构转矩的补偿控制,有效消除了模式切换机构结合过程中产生的转矩冲击。仿真与实验结果表明,与未采用同步控制方法相比,该方法可使DHMT系统模式切换品质得到大幅度提高;在两种不同的实验工况下,该方法可使DHMT系统最大输出转矩损失系数降低25.15%左右,切换时间平均减少0.455s,冲击度控制在合理范围之内,具有良好的抗干扰能力和稳定性。     

机械驱动式天车升沉补偿装置研究

浮式钻井平台在深水作业过程中,液压驱动式天车升沉补偿装置由于技术成熟而得到广泛应用。针对液压驱动系统存在反应滞后性较大,补偿精度不高的缺点,提出了一种以主动齿轮-从动齿轮-直齿条轨道作为天车补偿驱动传递机构,以驱动电机作为补偿动力来源的机械驱动式天车升沉补偿装置,以提高天车升沉补偿的精度和效率。在对补偿装置机械驱动工作原理分析基础上,提出机械驱动式天车补偿装置的具体结构形式,并对主动齿轮与从动齿轮在传动过程中的受力情况进行分析,得到两齿轮在升沉补偿运动过程中的载荷分布。采用动力学分析方法对从动齿轮和直齿条轨道的传动过程进行分析,建立齿轮-齿条啮合过程动力振动分析模型,得到该过程的力矩平衡方程。采用该机械驱动结构会对直齿条轨道产生一定的振动激励。     

1号主变301液压机构频繁打压原因及处理

目前还有大部分断路嚣是以液压操作机构为主。液压操作机构的故障率比弹簧操作机构相对要高些，且液压操作机构经常会出现突发性故障，我们着重来分析—下液压机构频繁打压故障的原因及处理。     

高压断路器故障分析

1．引言 液压机构由于其输出功率大、动作快、操作平稳等优点，广泛用于操作高压断路器，尤其是超高压断路器，如SW2-220型配用CY5、CY3、CYA、CY5-Ⅱ型液压机构。但液压机构由于设计、加工、维护等问题经常出现机械、液压故障，由此造成的危害和损失越来越严重，它已经成为影响断路器安全运行的重要因素，会影响断路器正常的分合闸性能，甚至会造成断路器慢分爆炸，拒分拒合扩大电网事故等。因此正确判断液压机构的故障原因、部位，并及时排除故障尤为重要。本文着重从液压机构故障的主观诊断法出发，研究各液压机构故障的类型，探讨避免发生故障和处理故障的方法。     

Hoffmann液压机构压力波动的动态特性仿真

以Hoffmann液压机构为研究对象,根据能量守恒定律,结合系统动力学、流体力学,运用节点容腔法建立了Hoffmann液压机构压力波动的数学模型;运用精度较高的龙格-库塔数值算法进行求解,获得了Hoffmann液压机构数值仿真模型;最后,通过MAT-LAB中的SIMULINK仿真的方法分析了系统的动态特性,考察了油液压...     

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.     

新型平衡式变量叶片泵的速度补偿特性

为降低汽车液压动力转向系统中转向泵存在的较大能量损失,提出一种含有浮动块的新型平衡式变量转向叶片泵.考虑转向泵实际工况,将新型转向泵的变量范围设计为特定转速范围内速度补偿代替全转速范围内速度补偿,同时建立汽车液压助力转向系统的数学模型,选择不同的参数对转向泵进行节能效果仿真.结果表明,该泵可有效降低液压动力转向系统的能量损失.     

混合链式液压调平机构的动力学特性

为了研究混合链式液压调平机构的举升能力和调平能力等动力学性能,对举升过程中作平动的工作平台的欧拉角微分表达式和变分表达式进行改写,基于拉格朗日法建立调平机构的动力学数学模型,其过程包括采用复数矢量法建立各刚体质心速度方程、推导调平机构的动能方程、基于虚功原理推导调平机构的广义力方程、推导各液压油缸驱动力的动力学解析解。利用MATLAB软件对所建数学模型进行工程实例仿真,分析不同负载下3个液压油缸的驱动力,并对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:自动液压油缸驱动力和从动液压油缸驱动力与变幅液压油缸驱动力相比对负载变化更敏感;自动液压油缸驱动力和从动液压油缸驱动力的相对大小由两者的缸筒内径和活塞杆直径决定,所建立的各液压油缸驱动力的解析解既可用于工程设计计算和分析,也可用于机构优化设计。     

支撑掩护式液压支架的优化设计

为了提高液压支架顶板管理以及承受较大载荷的能力,必须使液压支架顶梁前端的运动轨迹为水平摆幅最小的近似双扭线。通过对液压支架四连杆机构的运动特性分析,建立了四连杆机构的优化设计数学模型,基于遗传算法求出了使顶梁前端运动轨迹为近似双扭线,且双扭线水平摆幅e最小时的各杆长度及相应参数,并以ZY35型液压支架的设计为例进行了验证。结果表明:利用遗传算法对液压支架四连杆机构进行优化设计可以得到理想的设计参数,生产的液压支架工作状态平稳,支护效果良好。     

液压夹紧机构在车床上的应用

介绍了蝶簧夹紧液压放松机构及液压增力夹紧机构的工作原理及在车床上的应用，并进行了性能比较。     

双流传动履带车辆方向盘操纵系统设计及仿真

液压机械差速转向机构是履带车辆的一种新型双流传动机构,能实现履带车辆无级转向。基于液压机械差速转向机构工作原理,提出了一种双流传动履带车辆方向盘操纵系统方案。根据方向盘转角和液压先导阀杆摆角的变化关系,推导出了凸轮曲线的解析表达式。介绍了液压元件的结构及工作过程,仿真分析了方向盘操纵系统的工作稳定性及跟随特性。仿真结果表明:所设计的方向盘操纵系统能满足履带车辆液压机械差速转向行驶需要。     

平面多杆机构与液压回路的联合建模

广义机构学将机、电、液综合统一起来开展研究。通过对机械和液压的综合分析,提出广义机构学新概念。运用计算机及软件技术,使得机械系统和液压系统的各自功能实现独立的自动分析。据此,对于机械和液压进行联合分析,研究了广义机构学的组成,并建立机、液综合统一的数学模型。     

四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构的动力学建模

为了避免船舶过驳吊运过程中货物与甲板间的碰撞,提出一种安装在船用吊装设备的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪补偿运动机构。首先,设计该波浪运动补偿机构的实验装置,基于螺旋理论验证该波浪运动补偿机构的可行性。然后,基于代数法建立该波浪运动补偿机构的位置正/反解模型,并推导该补偿机构结构的运动学模型,最后,基于牛顿-欧拉法建立该波浪运动补偿机构的系统动力学模型,运用仿真软件对所推导的数学模型进行验证。研究结果表明:该波浪运动补偿机构的位置正/反解的误差数量级为10-5 mm;运动学和动力学模型的MATLAB数值模拟结果与Adams虚拟样机的结果基本吻合,最大相对误差为理论值的1.6%,在可接受的范围内,表明本文提出的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构能够实现主动波浪运动补偿。     

9MN大剪压板机构液压系统的研制

针对大冶钢厂９ＭＮ大剪压板机构存在的问题，作者在对机械传动与液压传动对比分析的基础上，将该大剪的弹簧压板机构改造为液压压板机构。该压板机构的液压系统具有抗高温、正确利用机械能量反馈和节约能源的突出功能，且具有保证连续生产和减轻劳动强度的特色。生产实践表明，使用液压压板后，提高了钢坯切口的质量，节约了钢材，并为下道工序创造了良好的条件，同时在剪切时能有效地避免打坏滚道，甚至使下刀台断裂等严重事故发生。     

液压静力压桩机夹桩机构的有限元分析

为了减少液压静力压桩机夹桩机构压桩过程中的应力和变形,促进液压静力压桩机夹桩机构的改进,提高压桩质量,简述了抱压式液压静力压桩机的夹桩、压桩工作原理,利用ANSYS软件建立液压静力压桩机夹桩机构的参数化模型,设置模型中的主要参数,利用有限元系统内嵌的命令流式程序设计语言APDL编辑夹桩机构命令流式程序,对夹桩机构进行系列化有限元仿真分析,得出夹桩机构的等效应力云图、最大等效应力和最大合变形,并对仿真结果进行了分析和研究.仿真结果表明:夹桩、压桩时的夹桩机构的等效应力及位移分布不同;增大夹桩机构的压桩力和泊松比,以及在保证能正常压桩条件下,适当减小夹桩力能有效地降低液压静力压桩机夹桩机构的最大等效应力;增大夹桩机构的弹性模型和减小夹桩机构的压桩力,以及在保证能正常压桩条件下,适当减小夹桩力能有效地降低液压静力压桩机夹桩机构的最大合变形.     

液压变幅机构的减振方案设计

针对液压变幅机构应用过程中由于惯性引起的载荷冲击,从集成化设计出发,设计一套液压减振方案。应用SIMULINK工具,建立变幅机构与减振机构的仿真框图模型,仿真结果表明,设计的减振机构具有显著的减振作用。     

表取采样机构悬吊式低重力补偿装置设计

在探月工程三期中,为了满足表取采样机构地面试验环境构建的要求,在调研重力补偿方法的基础上,设计表取采样机构悬吊式低重力补偿装置.根据表取采样机构运动规律,确定了"补偿装置与表采机构运动对应一致"的设计思想,形成了主、从臂配重补偿方案,对装置设计进行详细的理论分析,完善了重力补偿装置的结构设计.     

压力补偿控制在立体车库液压系统中的应用

介绍了垂直升降门式移动类自动化立体车库举升臂液压系统的工作原理以及压力补偿控制在本液压系统中的应用。应用AMEsim仿真软件对压力补偿控制回路的调速特性、抗干扰特性和超载特性进行了仿真分析。结果表明:系统的调速特性较好,控制速度只与输入信号有关,不受负载变化的影响,抗干扰特性和超载特性均能满足要求。     

自适应小波去噪算法及其在偏心补偿中的应用

针对液压自动厚度控制(AGC)系统中轧辊偏心信号的补偿问题,提出一种基于自适应小波阈值去噪算法的补偿方法.该方法根据噪声在小波变换下的特性自适应地确定小波分解的阈值,将去噪信号的信噪比作为性能指标,采用黄金分割法进行寻优,得到最优的阈值参数.仿真结果表明,该方法比原有的阈值去噪方法效果更佳,对液压AGC系统中轧辊的偏心信号具有良好的补偿效果.