水轮机简阀电液同步控制系统数学建模与仿真

为了满足水轮机筒阀在启闭过程中的多缸同步和速度控制的要求,对筒阀电液同步控制系统中的主要液压部件,如电液比例方向阀、同步液压马达、比例节流阀和非对称液压缸进行动态数学建模分析,给出了水轮机筒阀电液同步控制系统非线性数学模型.针对筒阀在启闭过程中对同步性能和速度控制要求高的特点,提出一种双闭环(同步闭环和速度闭环)综合控制方式,该控制方式内环负反馈用于多缸同步控制,外环负反馈用于多缸速度控制.利用Simulink对系统进行仿真研究,并和试验结果进行了对比.结果表明,该系统和控制方式能满足水轮机筒阀在启闭过程中对速度和同步性能的要求.     

具有阀控泄油补偿的等容泵控液压同步系统

针对常规等容泵控液压同步回路精度偏低的问题,提出了一种高可靠性、低成本的解决方案.在常规等容泵控液压同步回路中液压泵的压力管路上各设置一个由高速开关阀构成的泄油支路.通过对各高速开关阀的脉宽调制控制,实现了多个液压缸的高精度同步.给出了详细的液压系统原理图以及同步控制方法.该方案已应用于某轧机入口导卫装置的双缸同步系统中,设备连续运行了近一年时间,绝对同步误差控制在15mm以内.实践表明,该方案简单、实用,具有推广价值.     

内外啮合齿轮马达的理论分析

从双定子思想出发,力图打破原有齿轮马达的结构,实现在不改变输入流量的情况下,对齿轮马达的转速调节,从而探讨出一种新型结构的内外啮合齿轮马达. 该新型结构的齿轮马达与传统的齿轮马达的区别是:该齿轮马达在一个壳体中,有内啮合齿轮马达和外啮合齿轮马达两个马达. 该马达仅通过切换不同的连接方式就可以实现多级转速和多级转矩的输出,省去了节流阀、减压阀等耗能元件,减少了能源的浪费,提高了效率.      

水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真

为了满足水轮机筒阀在启闭过程中的多缸同步和速度控制的要求,对筒阀电液同步控制系统中的主要液压部件。如电液比例方向阀、同步液压马达、比例节流阀和非对称液压缸进行动态数学建模分析,给出了水轮机筒阀电液同步控制系统非线性数学模型。针对筒阀在启闭过程中对同步性能和速度控制要求高的特点,提出一种双闭环（同步闭环和速度闭环）综合控制方式,该控制方式内环负反馈用于多缸同步控制,外环负反馈用于多缸速度控制。利用Simulink对系统进行仿真研究,并和试验结果进行了对比。结果表明,该系统和控制方式能满足水轮机筒阀在启闭过程中对速度和同步性能的要求。     

液压系统同步回路的分析与应用

该文介绍了液压传动中比较常见而且实用的一种技术———多缸同步动作,包括阀控同步回路,液压缸控制的同步回路,同步马达控制的同步回路等。     

基于干扰观测器的状态受限多缸同步控制策略

针对液压支架群多缸同步拉架过程,提出了基于干扰观测器的状态受限同步控制策略。首先分析了多缸之间的关系,基于等同控制的思想为每个子系统设计了干扰观测器以估计和补偿系统的不确定性和外来干扰;利用障碍李雅普诺夫理论对系统位置和速度的最大误差进行限制;引入动态面理论避免反步设计过程中的微分爆炸现象,简化了控制器的设计过程;以ZY3200/08/18D型电液控制液压支架为模型在Simulink中进行了仿真分析,随后搭建模拟实验台进行了实验验证。仿真和实验结果表明,所设计的位置同步控制策略拥有较高的轨迹跟踪精度和同步精度。     

盾构机回转驱动系统建模及同步控制方法

为从机械力学和电机同步控制的角度进行盾构机回转驱动系统的研究,根据盾构机的工作原理和机械结构,采用等效质量法建立盾构机回转驱动系统的动力学模型,分析刀盘回转载荷,根据盾构机刀盘回转液压系统,建立变量泵的流量方程、连续方程以及马达和负载的力矩平衡方程,构建数学模型,得到控制系统提供传递函数,最终建立了机电液的耦合模型,考虑机电液系统对同步性能的影响.结合了耦合补偿原理以及共同设定控制思路,使用环形耦合多马达同步控制策略,综合考虑单个马达相对于设定马达位移的跟踪误差和相邻马达之间的同步误差.使用变论域方法建立基于变论域模糊PID的多马达同步控制的误差补偿控制算法.通过对比实验研究表明,建立的控制模型相比不考虑机电液系统耦合模型的控制模型作用下,具有更低的同步误差和跟踪误差.     

隧道掘进机洞内拆装设备多缸同步控制研究

针对隧道掘进机洞内拆装设备多液压缸工作时的同步控制需求,提出了一种基于偏差耦合同步结构的模糊比例-积分-微分(PID)控制策略。首先,根据多液压缸同步举撑电液比例控制系统工作原理,建立了液压举撑系统数学模型,分析了多液压缸不同步问题产生的主要原因;其次,根据液压举撑系统的特点,设计了一种偏差耦合同步控制结构与模糊PID结合的控制策略;最后,通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真试验,对该控制策略的控制性能进行了验证。结果表明：在设备发生偏载的情况下,采用所设计的偏差耦合模糊PID控制策略时,液压缸之间的最大同步误差约为1.5 mm,能满足TBM主机洞内拆装系统的同步控制要求。     

基于制造误差的新型无同步齿轮液压振动锤同步性研究

为研究由实际制造引起的机械系统差异对系统自同步能力的影响,提出了以双马达无同步齿轮液压振动锤为研究对象,结合流体力学、机械振动、机械系统动力学和机电液耦合动力学理论,建立了新型无同步齿轮的液压振动锤模型。运用matlab/simulink计算机数值仿真对该模型进行研究,分析了机械系统的差异对系统自同步振动的影响规律。仿真结果表明,由制造误差造成的偏心块质量差异和回转轴系的摩擦系数差异,差异在一定范围内液压振动锤可以实现同步振动。当超过这一范围时,系统同步性消失,无法实现同步振动。试验结果表明,建模仿真正确反映了机械系统差异对系统自同步能力影响的规律。     

农用机械同步控制系统联合仿真分析

在复杂工况和直线要求较高的情况下,为满足农机高精准性、高可靠性的要求,实现农用机械的直线同步行驶,提出一种同步阀+电磁比例阀的液压驱动底盘。运用等同控制,控制器设计基于模糊PID自适应控制理论,采用AMESim和MATLAB联合仿真的方法,对液压马达同步直线行走进行仿真研究,得出符合农用机械行走要求的底盘行走机构。研究结果表明:该系统具有很好的动态响应特性,液压马达同步误差最大值为4.3 r/min,同步精度最大值为1.8%,可以满足农用机械直线行走的要求。研究方法可为需要高精准性、高可靠性的农用机械底盘设计提供理论支持,并为液压驱动的同步控制系统提供参考。     

液压驱动舞台升降台同步控制精度

采用液压传动驱动升降舞台，其中，对液压同步控制进行了分类与比较，对电液比例控制在系统中的功能和作用进行了说明，重点分析了采用电液比例同步控制系统的同步误差与阀控马达回路的动态特性。     

一种由PLC控制的液压起重系统

液压顶升同步控制系统不仅要完成多油缸顶升同步控制、防降锁定和故障自动保护,而且还要有很强的施工现场适应性和系统可靠性。本文提出一种同步顶升系统:采用设置主从令缸的控制方法,把油缸柱塞位移作为反馈控制信号,由可编程序控制器调节相应比例流量阀的流量来实现同步顶升。结构上,将比例流量阀组做成缸旁阀块,有效地减少了流体传动对同步控制精度的影响。实践证明本系统特别适用于不可吊装结构且有一定精度要求的液压同步顶升。     

双马达驱动电液位置伺服系统的同步控制

分析了双马达同步驱动的电液位置伺服系统中，两马达间的耦合机理以及同步误差的影响因素，提出了动态特性一致性校正和同步误差比例微分校正的同步控制方案，研究表明，本控制方案可以保证两马达同步运动，改善系统的动态品质。     

乳化液煤层液压钻马达结构研究

乳化液煤层液压钻可取代煤电钻而广泛用于煤壁钻孔作业,并且由于其本身无电源,消除了因电火花而引发的事故隐患,尤其适合于高瓦斯煤矿使用.乳化液液压马达是液压钻的关键部件,为了提高液压钻的综合性能,综合分析了乳化液煤层液压钻液压马达的性能参数,各种类型马达的结构形式及存在的问题,在此基础上提出了多齿轮液压马达的结构原理,分析了该液压马达的工作原理、平均扭矩和转速.乳化液煤层液压钻使用多齿轮液压马达作为其驱动元件,可有效解决普通齿轮马达扭矩不足以及乳化液对马达机体的腐蚀问题.     

基于改进型偏差耦合结构的多电机同步控制

针对现有的多电机同步控制方案难以满足高精度控制的要求和不能实现比例同步控制的局限性，提出一种带PI补偿控制的改进型偏差耦合控制结构，可适用于多电机完全同步和比例同步控制.针对永磁同步电动机非线性和强耦合特性，设计了自适应模糊滑模变结构控制器来实现永磁同步电动机的跟踪控制.建立了4台永磁同步电动机的同步控制仿真模型，仿真实验表明，所提出的多电机同步控制结构相对于带固定增益补偿的控制结构具有更高的同步控制精度.与PID和常规滑模控制算法相比，自适应模糊滑模控制策略具有更高的同步稳定性和更强的鲁棒性.     

大型精密齿轮磨床工作台液压传动系统设计计算

大型精密齿轮磨床是重庆大学许香谷教授申请国家自然科学基金,在国家教委立项的基础上,带领国内访问学者和研究生经过3年多时间的研究获得成功,同时申请了专利。本文是大型精密齿轮磨床的工作台液压传动系统设计计算。它的特点是工件重量大(可达20吨)起动扭矩大,转速低、对速度波动、快速响应及动态性能无要求。另外、根据工艺要永采用结构简单、操作方便、容易实现无级变速的液压传动系统。通过工况及负载分析,决定采用变量泵恒功率液控随动回路;变量泵——定量马达闭式循环回路;液压马达双向控制回路;补油回路所组成的闭式循环。     

齿轮分流器及其与分流阀的比较研究

1　概述齿轮分流器是一种新型高效的液压元件 ,不仅用于液压系统的分流或集流 ,而且具有增压作用。因其较其它分流阀具有分流精度高、泄漏少 ,极易实现多执行元件等流量的同步动作 ,因此 ,其与分流阀相比有着更广泛的用途。2　结构原理齿轮分流器是齿轮马达的一种发展产品。其内部结构类似于同类型的齿轮马达 ,只是没有输出轴。它分为三联齿轮式和多联齿轮式。由彼此具有刚性运动约束的两对以上齿轮啮合组件—齿轮室及端盖等 ,通过螺栓连接而成。一般齿轮分流器 ,进油口为一个 ,特殊的两个 ,出油口数与分流器联数相同。齿轮分流器不是负载 ,…     

基于滑模PID神经网络控制的混沌同步

对于多输入多输出(multiple inputs multiple outputs,简称MIMO)混沌系统的同步问题,设计了基于误差比例-积分-微分(proportional integral derivative,简称PID)改进下的滑模径向基函数神经网络(radial basis function,简称RBF)控制方法,实现了主从统一混沌系统的同步.设计自适应RBF滑模控制器,将其用于初值不同的不确定主从统一混沌系统的同步控制中,证明了控制的Lyapunov稳定性.最后结合MATLAB仿真实验验证了所提方法的可行性与有效性.     

多频高频地波雷达同步控制系统设计

针对高频地波雷达多频探测的同步时序要求,提出了一种基于以太网的多频雷达同步控制系统设计方案.该方案利用DSP搭建以太网通信平台,由上位机将同步控制配置参数通过以太网下载到FPGA中,并根据GPS同步时钟产生一系列雷达时序控制脉冲信号,用于控制多频雷达发射、接收及数据采集与处理.与传统单频地波雷达同步控制相比,该系统可使雷达工作在多种工作状态,具有参数变更灵活、方便试验等优点,提高了雷达的整体性能.实验结果验证了设计方案的正确性.     

新型多齿轮复合齿轮马达的理论研究

针对普通外啮合齿轮马达的主要缺点,提出并阐明了一种新型多齿轮复合齿轮马达的工作原理,推导了该种齿轮马达的排量公式、瞬时扭矩公式,并对输出扭矩脉动和该齿轮泵主要元件的径向力做了定性分析,结果表明该种系列的马达性能明显优于其它种类的马达,具有良好的推广前景。