液态模锻液压机锁模系统建模及其动态特性分析

1

作者 彭军军 冯光明 +2 位作者 刘亚刚 胡奖品 彭文飞 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1247-1257,共11页

动态特性对于系统性能优化具有重要的指导意义。针对液压机活动横梁偏转的问题,对锁模系统的运动特性进行了理论推导和仿真分析,揭示了未知负载扰动对液态模锻液压机锁模系统动态特性规律的影响。首先,根据活动横梁的理论模型建立了活... 动态特性对于系统性能优化具有重要的指导意义。针对液压机活动横梁偏转的问题,对锁模系统的运动特性进行了理论推导和仿真分析,揭示了未知负载扰动对液态模锻液压机锁模系统动态特性规律的影响。首先,根据活动横梁的理论模型建立了活动横梁运动微分方程,根据阀控缸的理论模型建立了比例方向阀流量方程和液压缸运动方程;然后,利用活塞位移和活动横梁偏转角关系,获得了锁模系统偏载工况下锁模系统动态特性分析数学模型;最后,利用MATLAB/Simulink软件进行了偏载工况下的运动学和动力学仿真分析,研究了锁模系统锁模阶段的动态特性,探究了在压射和保压阶段中偏载力位置、偏载力大小对系统动态特性的影响规律。研究结果表明:活动横梁偏转角与偏转力大小、偏载力位置和转动惯量之间的关系呈正相关性;活动横梁位移误差与偏载力大小之间的关系也呈正相关性。该研究结果可为后续针对锁模系统进行调平控制研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 活动横梁偏转 阀控液压缸 比例方向阀 锁模系统Simulink模型 偏转力 运动特性分析 MATLAB/Simulink

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船舶舵机电液负载模拟液压系统建模与分析 被引量：1

2

作者 魏永海 门晓强 《液压与气动》 北大核心 2024年第10期180-188,共9页

针对多余力影响电液负载模拟装置精度和动态特性的问题,搭建电液负载模拟液压系统,并基于电液伺服阀和液压缸的数学模型,构建电液负载模拟装置的阀控液压缸位置伺服系统及力伺服系统的数学模型。采用AMESim软件对电液负载模拟液压系统... 针对多余力影响电液负载模拟装置精度和动态特性的问题,搭建电液负载模拟液压系统,并基于电液伺服阀和液压缸的数学模型,构建电液负载模拟装置的阀控液压缸位置伺服系统及力伺服系统的数学模型。采用AMESim软件对电液负载模拟液压系统加载缸的位移及加载力进行建模分析,分析结果表明力超调量过大,由此,提出采用加装先导式比例减压阀来减小外部负载冲击引起的多余力。通过仿真和试验表明,加装先导式比例减压阀可抑制系统压力冲击,有效降低系统多余力。可为电液负载模拟装置多余力的抑制提供理论指导。 展开更多

关键词 电液负载模拟装置 液压系统 数学模型 多余力 先导式比例减压阀

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比例阀控蓄能器吸收压力冲击的仿真研究 被引量：14

3

作者 孔祥东 朱晓霞 +1 位作者 权凌霄 张春宇 《机床与液压》 北大核心 2008年第11期131-134,81,共5页

研究了比例阀控蓄能器对系统性能的影响,采用在蓄能器口串联比例阀的方式,建立了比例阀控蓄能器的数学模型;并针对蓄能器吸收压力冲击的功用,采用仿真分析的手段对数学模型作了验证。研究结果为蓄能器基础理论的完善、液压系统的设计及... 研究了比例阀控蓄能器对系统性能的影响,采用在蓄能器口串联比例阀的方式,建立了比例阀控蓄能器的数学模型;并针对蓄能器吸收压力冲击的功用,采用仿真分析的手段对数学模型作了验证。研究结果为蓄能器基础理论的完善、液压系统的设计及自适应型蓄能器的研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 比例阀 蓄能器 数学模型 仿真

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直动式比例阀控液压马达数学建模及研究 被引量：12

4

作者 胡建军 杨尚平 赵光波 《现代制造工程》 CSCD 2008年第6期99-102,共4页

考虑阀芯受稳态液动力干扰的情况,建立阀控液压马达传递函数及其状态空间表达式,得出较为精确的数学模型。

关键词 直动式 比例阀 数学模型 液压马达

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三位四通电液比例阀控缸动力机构的数学建模 被引量：16

5

作者 肖体兵 肖世耀 +1 位作者 廖辉 吴百海 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期80-82,132,共4页

以不对称电液比例方向阀控制不对称缸的动力机构为例,给出了建立适用于所有的三位四通电液比例阀控缸动力机构、考虑了背压力、油管、泄漏、节流槽形状、平衡点位置等诸多因素影响的数学模型。通过实验和仿真的对比,证明了建立数学建模... 以不对称电液比例方向阀控制不对称缸的动力机构为例,给出了建立适用于所有的三位四通电液比例阀控缸动力机构、考虑了背压力、油管、泄漏、节流槽形状、平衡点位置等诸多因素影响的数学模型。通过实验和仿真的对比,证明了建立数学建模的方法是正确的。 展开更多

关键词 三位四通电液比例阀 阀控缸动力机构 数学建模

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基础振动下直动式减压阀动态特性分析 被引量：7

6

作者 张怀亮 袁坚 邹伟 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期298-302,共5页

针对基础振动对TBM液压元件性能的影响,为TBM液压元件优化设计提供理论依据,选择直动式减压阀为研究对象,分析其工作原理,建立减压阀的动态响应数学模型,仿真研究基础振动幅值和频率对减压阀波动特性的影响规律,分析减压阀不同结构参数... 针对基础振动对TBM液压元件性能的影响,为TBM液压元件优化设计提供理论依据,选择直动式减压阀为研究对象,分析其工作原理,建立减压阀的动态响应数学模型,仿真研究基础振动幅值和频率对减压阀波动特性的影响规律,分析减压阀不同结构参数对压力波动的影响.结果表明:基础振动会引起减压阀出口压力波动,波动幅值随振动幅值增加而增大;当基础振动频率大于50Hz时,压力波动幅值随频率的增加明显增大;减小背压腔初始容积和回流通道直径能提高减压阀的动态稳定性. 展开更多

关键词 直动式减压阀 基础振动 数学模型 动态特性

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带有高速开关阀的先导式电/气比例阀仿真分析 被引量：5

7

作者 姚蘅 王涛 +1 位作者 范伟 彭光正 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期147-150,共4页

对带有高速开关阀的先导式电/气比例阀压力控制系统进行研究,根据阀的物理结构和动作原理建立了该系统的数学模型,并且采用Simulink对其进行了仿真,通过仿真和实验结果的对比,验证了所建立的数学模型的正确性,另一方面也分析了对系统的... 对带有高速开关阀的先导式电/气比例阀压力控制系统进行研究,根据阀的物理结构和动作原理建立了该系统的数学模型,并且采用Simulink对其进行了仿真,通过仿真和实验结果的对比,验证了所建立的数学模型的正确性,另一方面也分析了对系统的动态响应特性造成影响的因素。从理论上对如何进一步改善其动态响应特性提出了建议,为进一步优化控制算法、改善系统动态响应提供了依据。 展开更多

关键词 电/气比例阀 数学模型 仿真 动态响应

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压电作动器驱动两级电液比例减压阀设计分析 被引量：3

8

作者 杨庆俊 汪俊龙 +1 位作者 吕庆军 熊庆辉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期46-51,共6页

针对以往采用压电作动器的减压阀必须采用压力传感器的不足,提出一种先导式比例减压阀.该阀采用压电作动器控制先导阀阀口开度,与先导供油器的固定节流孔形成分压作用,实现对先导压力的控制,进而控制主阀实现对主阀出口压力控制.对减压... 针对以往采用压电作动器的减压阀必须采用压力传感器的不足,提出一种先导式比例减压阀.该阀采用压电作动器控制先导阀阀口开度,与先导供油器的固定节流孔形成分压作用,实现对先导压力的控制,进而控制主阀实现对主阀出口压力控制.对减压阀进行结构和原理分析,建立数学模型;用Simulink仿真分析结构参数对静动态特性的影响.采用调零弹簧将最低可控压力向下扩展到0;设计三台肩式阀芯结构,通过流场分析验证了该结构有效地减小液动力;根据仿真结果选择恰当的反馈阻尼孔尺寸,保证减压阀的动态特性.所设计的减压阀无须测量压力并闭环即可实现减压功能,具有良好的调压范围、调压精度,能实现快速稳定动态响应. 展开更多

关键词 压电作动器 比例减压阀 数学模型 三台肩式阀芯 动态特性

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气动伺服控制中特性参数与结构参数的辨识 被引量：3

9

作者 曹剑 朱笑丛 陶国良 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期569-573,共5页

为获得气动伺服系统比较精确的模型参数,有必要对中位电压、固定容积和泄漏流量进行参数辨识.根据相同控制电压下端口A和端口B的稳定压力不同的物理现象,通过2条压力稳定比值曲线求取偏移量的最小值来获得比例阀的中位电压;根据无杆气... 为获得气动伺服系统比较精确的模型参数,有必要对中位电压、固定容积和泄漏流量进行参数辨识.根据相同控制电压下端口A和端口B的稳定压力不同的物理现象,通过2条压力稳定比值曲线求取偏移量的最小值来获得比例阀的中位电压;根据无杆气缸始端和末端的压力响应曲线不同但稳定压力相同的物理现象,通过压力相同则泄漏的质量流量相同来求取无杆气缸的固定容积;同时,为描述阀口开启交界处的快变的质量流量且克服泄漏流量公式与阀口质量流量公式的不连续问题,将泄漏流量转化为一种泄漏面积意义的拟合.试验表明,上述结构参数和特性参数的辨识,减小了模型不确定,提高了自适应鲁棒控制器的控制精度且控制量非常光滑. 展开更多

关键词 气动伺服控制 比例换向阀 中位电压 泄漏模型 固定容积

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低换向冲击直动式非线性比例换向阀设计与仿真 被引量：3

10

作者 付永领 赵克 龙满林 《机床与液压》 北大核心 2010年第3期84-86,100,共4页

为了进一步降低比例换向阀换向时产生的压力冲击,设计了流量特性曲线为非线性曲线的直动式非线性比例换向阀,在AMESim中建立了直动式非线性比例阀及试验台仿真研究模型。仿真研究表明,该阀与线性比例阀相比,可以进一步有效降低换向冲击... 为了进一步降低比例换向阀换向时产生的压力冲击,设计了流量特性曲线为非线性曲线的直动式非线性比例换向阀,在AMESim中建立了直动式非线性比例阀及试验台仿真研究模型。仿真研究表明,该阀与线性比例阀相比,可以进一步有效降低换向冲击。证明了直动式非线性比例换向阀设计正确,仿真模型建立正确,可用于相关研究。 展开更多

关键词 直动式 比例换向阀 压力冲击 非线性流量特性 AMESim建模与仿真

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某二通比例流量阀数学模型建立与仿真 被引量：1

11

作者 刘国平 夏五星 +1 位作者 胡瑢华 齐大伟 《机床与液压》 北大核心 2013年第15期179-181,共3页

针对某二通比例流量阀的各个组成环节建立了具体的数学模型。根据阀门厂家提供的资料并结合实验确定了数学模型中的部分未知参数,并通过实验较准确地测量得出了稳态液动力。最后在空载和负载状态下对比例流量阀开环阶跃动态响应特性进... 针对某二通比例流量阀的各个组成环节建立了具体的数学模型。根据阀门厂家提供的资料并结合实验确定了数学模型中的部分未知参数,并通过实验较准确地测量得出了稳态液动力。最后在空载和负载状态下对比例流量阀开环阶跃动态响应特性进行了仿真和实验验证。 展开更多

关键词 电液比例流量阀 数学模型 仿真

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一种气动位置伺服系统的辨识建模方法 被引量：1

12

作者 柏艳红 李小宁 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期710-714,共5页

针对具有强非线性特性的气动位置伺服系统,难以建立能较准确反映系统特性的线性化数学模型这一问题,该文提出采用基于"灰匣子"的系统辨识法建立比例流量阀控摆动气缸位置控制系统的数学模型,该方法依据摆动缸两腔压力差动态... 针对具有强非线性特性的气动位置伺服系统,难以建立能较准确反映系统特性的线性化数学模型这一问题,该文提出采用基于"灰匣子"的系统辨识法建立比例流量阀控摆动气缸位置控制系统的数学模型,该方法依据摆动缸两腔压力差动态过程与摩擦力无关的特点,将压力差动态过程近似线性化方程与运动方程相结合,构成三阶状态空间模型,采用闭环定位辨识的方法确定模型中的参数。仿真和实验结果表明:采用该方法建立的数学模型能够反映实际系统的动态特征,所提出的建模方法是可行的。 展开更多

关键词 比例流量阀 气动位置伺服系统 系统辨识 数学模型

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基于简化模型的阀控液压缸活塞运动速度控制方法的研究 被引量：10

13

作者 胡小青 张博强 《机床与液压》 北大核心 2021年第2期36-39,共4页

对阀控液压缸活塞运动速度的有效控制,有利于提高液压伺服系统的工作精度。设计一种与非线性摩擦力相关的简化模型,用以对液压缸活塞运动速度进行控制。分析比例方向阀控制的液压缸的结构,建立比例方向阀的闭环传输函数。通过液压缸两... 对阀控液压缸活塞运动速度的有效控制,有利于提高液压伺服系统的工作精度。设计一种与非线性摩擦力相关的简化模型,用以对液压缸活塞运动速度进行控制。分析比例方向阀控制的液压缸的结构,建立比例方向阀的闭环传输函数。通过液压缸两个腔室的压差,计算比例方向阀中液压介质的体积流量方程,并在此基础上求取液压缸压力值的连续方程,进而得到了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的全阶模型。最后,在闭合的液压回路中,通过负载的压力值,简化了液压缸压力值的连续方程,从而求取了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的简化模型。实验中,利用此方法对方波、正弦波以及随机激励信号产生的目标速度进行了追踪测试。测试结果显示:此方法相比滑模控制方法,在对方波、正弦波以及随机激励信号下产生的目标速度进行追踪时,追踪误差分别减少了9.2%、11.22%以及11.13%。说明此方法能够对液压缸活塞运动速度进行准确的控制。 展开更多

关键词 阀控液压缸 活塞运动速度控制 比例方向阀 全阶模型 简化模型

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带位置反馈的数字式比例方向阀放大器研究 被引量：7

14

作者 陈飞飞 徐辉 +2 位作者 王世杰 金波 张璐璐 《机电工程》 CAS 2016年第8期939-943,949,共6页

针对比例控制放大器的发展现状以及比例方向阀的控制需求,对数字式比例方向阀放大器控制原理进行了分析,建立了比例方向阀控制系统的数学模型,提出了一种基于ARM7微控制器和反接卸荷式功率驱动电路的数字式比例放大器。借助Visual C++和... 针对比例控制放大器的发展现状以及比例方向阀的控制需求,对数字式比例方向阀放大器控制原理进行了分析,建立了比例方向阀控制系统的数学模型,提出了一种基于ARM7微控制器和反接卸荷式功率驱动电路的数字式比例放大器。借助Visual C++和ADS1.2集成开发环境,对比例放大器软件系统进行了开发,设计了上位机人机界面,实现了对比例方向阀的程序控制和闭环控制。对比例放大器各环PID参数进行了整定,利用电液比例实验与调试平台对比例方向阀系统阶跃响应和正弦波信号响应进行了测试实验。实验结果表明,系统阶跃响应调整时间较短,响应频宽较大,表现出了良好的稳定性和动态性能。 展开更多

关键词 数字式比例放大器 比例方向阀系统数学模型 ARM 反接卸荷式功率驱动电路 人机界面

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水田激光平地机调平系统动力学模型的验证试验 被引量：4

15

作者 施垒 赵祚喜 +5 位作者 涂海 可欣荣 刘雄 赵殴娅 曹文君 陈嘉琪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期256-261,共6页

机械液压系统的动力学模型是表达系统动态特性的有效方法之一,常应用在运动机构的高精度控制设计中,然而在应用模型之前,其准确性需要经过试验验证。该文在课题组已建立了水田激光平地机调平系统的动力学模型,且对模型的准确性做了初步... 机械液压系统的动力学模型是表达系统动态特性的有效方法之一,常应用在运动机构的高精度控制设计中,然而在应用模型之前,其准确性需要经过试验验证。该文在课题组已建立了水田激光平地机调平系统的动力学模型,且对模型的准确性做了初步验证的基础上,对模型的准确性进行更严谨的试验验证与完善。首先,设计并搭建一个接近模型假设前提的试验平台,即为平地铲物理系统提供稳定安装平台,其次是各铰链连接间隙合理、配备比例流量换向阀。然后展开试验,这主要包括两部分:第一是比例流量阀的流量增益系数的标定,通过大量的恒流输入和正弦输入试验,同时测定电流与流量后,得出其试验关系。第二,对调平系统进行正弦振动试验,通过给控制电路不同频率与幅值的输入电流,对比平地铲水平倾角测量结果与相同输入时的仿真结果。试验结果表明,所选用的比例流量换向阀输入电流与输出流量存在较理想的比例关系;平地铲水平倾角测量值与仿真结果比较吻合,模型能够反映调平系统的动态特性。该文为下一步调平系统结构改进,以及实现基于动力学模型的调平控制算法提供理论基础,采用的比例阀流量增益系数标定方法和系统模型验证方案对其他机电液一体化装备的动力学模型验证具有借鉴意义。 展开更多

关键词 农业机械 激光 调平 动力学模型 比例流量换向阀 电流流量关系

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导磁型磁流变换向阀设计及性能分析 被引量：8

16

作者 杨瑜君 吴张永 +3 位作者 蒋佳骏 朱启晨 莫子勇 吕飞 《液压与气动》 北大核心 2021年第4期146-152,共7页

针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进... 针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进行动态分析,得到不同电流组合下阀芯位移-时间特性曲线,并测试了导磁型磁流变换向阀的动态响应性能。测试与分析结果表明,导磁型磁流变换向阀动态响应时间较同通径电磁换向阀有显著缩短。 展开更多

关键词 磁流体介质 磁流变阀 换向阀 数学模型 换向响应时间

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基于AMESim的比例方向阀与直驱式伺服阀故障特性分析 被引量：8

17

作者 王俊奇 郑刚 +1 位作者 付永忠 叶兴海 《机床与液压》 北大核心 2023年第15期198-202,共5页

比例方向阀与直驱式电液伺服阀具有响应快、抗污性染性强等优点,广泛应用在各大工业领域。根据比例方向阀和直驱式伺服阀的结构和工作原理,利用AMESim软件搭建两种阀的仿真模型,仿真分析这两种阀在常见故障下的流量特性曲线,通过电液伺... 比例方向阀与直驱式电液伺服阀具有响应快、抗污性染性强等优点,广泛应用在各大工业领域。根据比例方向阀和直驱式伺服阀的结构和工作原理,利用AMESim软件搭建两种阀的仿真模型,仿真分析这两种阀在常见故障下的流量特性曲线,通过电液伺服阀性能检测平台将仿真与实验数据进行对比,验证了仿真模型的准确性。通过对这两种阀的分析,可为不同工况下液压系统设计中伺服阀的选择及伺服阀的故障维修提供参考。 展开更多

关键词 比例方向阀 直驱式伺服阀 仿真建模 故障分析

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基于单神经元PID控制的电液比例调高系统研究 被引量：22

18

作者 汪亮培 彭天好 《煤炭工程》 北大核心 2019年第1期130-134,共5页

以采煤机电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象,建立了电液比例阀控缸位置控制系统的数学模型,利用单神经元与PID相互结合的控制方法,在simulink中设计单神经元的采煤机电液比例阀控缸位置控制系统自适应PID控制器,在有负载扰动下进行... 以采煤机电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象,建立了电液比例阀控缸位置控制系统的数学模型,利用单神经元与PID相互结合的控制方法,在simulink中设计单神经元的采煤机电液比例阀控缸位置控制系统自适应PID控制器,在有负载扰动下进行仿真,并对突变负载扰动时常规PID控制和基于单神经元PID控制进行阶跃响应对比。仿真结果显示单神经元自适应PID控制器比常规PID控制系统具有较强的鲁棒性、自适应性,对采煤机电液比例调高控制能够达到自适应控制。 展开更多

关键词 电液比例阀控缸 数学模型 SIMULINK 负载扰动 单神经元PID控制

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先导式电液比例阀的特性研究 被引量：4

19

作者 邵明玺 张秀梅 黄宗经 《中国农机化学报》 北大核心 2023年第7期131-139,共9页

液压阀是控制液流的压力、流量和方向的控制元件。目前在液压领域的流量控制阀主要原理是采用阀芯运动改变节流面积进而改变流量的。基于先导式溢流阀的原理,设计一款先导阀芯与主阀芯同轴配合的液压阀,提出基于CFD仿真的液压阀流量性... 液压阀是控制液流的压力、流量和方向的控制元件。目前在液压领域的流量控制阀主要原理是采用阀芯运动改变节流面积进而改变流量的。基于先导式溢流阀的原理,设计一款先导阀芯与主阀芯同轴配合的液压阀,提出基于CFD仿真的液压阀流量性能控制设计方法,比较主阀芯的结构形式。建立基于先导式电液比例阀结构的数学模型,并利用MATLAB进行建模仿真分析。为验证阀的动、静态流量性能,建立MATLAB模型,确定阀芯的面积—位移特性实现比例流量控制,并在试验台进行试验,验证其静态和动态流量性能。结果显示,采用矩形空心缓冲头阀芯具有良好的小流量比例特性,电液比例阀电压与流量的曲线线性度系数为0.983,流量的动态阶跃效应超调量为7%,调整时间为0.02 s。 展开更多

关键词 液压机 先导阀 MATLAB仿真模型 电液比例阀 数学模型

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风力发电机组液压变桨距控制系统建模及研究 被引量：3

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作者 贾瀚方 胡建军 高伟政 《机床与液压》 北大核心 2011年第2期85-86,89,共3页

选用电液比例阀作为变桨距控制系统的主阀,对比例阀的流量方程、液压缸的流量连续方程以及系统的动力平衡方程等按实际情况进行适当的简化,摒弃以往建模时引入的负载压力和负载流量,建立变桨距系统在开、关桨时的相对精确的数学模型。

关键词 变桨距控制 比例阀 数学建模

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