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变排量非对称轴向柱塞泵抗扰控制及并行整定方法
被引量:
3
1
作者
宁志强
卫立新
+2 位作者
权龙
赵美卿
高有山
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期401-409,共9页
针对变排量非对称轴向柱塞泵因斜盘振荡严重而引起流量脉动较大的问题,提出将变量阻力矩视作干扰信号,采用抗扰控制算法来提高其变排量控制性能。通过SimulationX和Simulink平台联合仿真,对比在不同频率的变量阻力矩作用时常规PID(propo...
针对变排量非对称轴向柱塞泵因斜盘振荡严重而引起流量脉动较大的问题,提出将变量阻力矩视作干扰信号,采用抗扰控制算法来提高其变排量控制性能。通过SimulationX和Simulink平台联合仿真,对比在不同频率的变量阻力矩作用时常规PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制、指数收敛干扰观测器控制、非线性PID控制、自抗扰控制和滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的响应特性,以得到最合适的抗扰控制算法。在此基础上,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的控制参数并行整定方法。仿真结果表明,在10,20和100 Hz干扰信号的作用下,滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的波动量为常规PID控制下的1.7%,2.2%和23.0%,说明滑模控制算法能大幅减小斜盘振荡和流量脉动。基于PSO的控制参数并行整定方法有效地减小了滑模控制的跟踪误差,整定后的最大超调量减小了87.5%;且该并行整定方法可脱离专业仿真软件,与SimulationX平台仿真相比,其仿真效率提高了10倍以上。研究结果对常规液压控制系统的仿真优化有一定参考价值。
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关键词
变排量非对称轴向柱塞泵
变
量
阻力矩
抗扰控制
粒子群优化
并行整定
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职称材料
变排量非对称轴向柱塞泵控制性能分析
被引量:
12
2
作者
杨迦迪
赵斌
+2 位作者
武兵
王君
兰媛
《液压与气动》
北大核心
2021年第2期42-49,共8页
变排量非对称轴向柱塞泵直接控制非对称液压缸闭式系统具有能效高、结构紧凑等优势。针对变排量三配流窗口轴向柱塞泵存在变量阻力矩脉动大、斜盘倾角振荡频率高等问题,提出在变排量机构中增加阻尼孔以提高变排量控制性能的方案,推导了...
变排量非对称轴向柱塞泵直接控制非对称液压缸闭式系统具有能效高、结构紧凑等优势。针对变排量三配流窗口轴向柱塞泵存在变量阻力矩脉动大、斜盘倾角振荡频率高等问题,提出在变排量机构中增加阻尼孔以提高变排量控制性能的方案,推导了变排量控制系统的传递函数;通过AMESim仿真模型分别研究了有无阻尼孔情况下的斜盘倾角振荡、变量缸活塞受力、斜盘变量阻力矩等。结果表明,在控制系统阀控缸中加入直径2 mm的阻尼孔,能有效降低斜盘倾角的振荡频率,减小系统脉动冲击。
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关键词
变
排
量
非
对称轴
向柱塞泵
阻尼孔
泵控缸
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职称材料
变排量非对称轴向柱塞泵控制特性分析
被引量:
16
3
作者
黄家海
贺伟
+1 位作者
郝惠敏
权龙
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期368-376,共9页
变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。...
变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制方法的合理性。
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关键词
轴
向柱塞泵
变
排
量
泵控缸
斜盘受力
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职称材料
非对称轴向柱塞泵变排量控制特性分析
被引量:
10
4
作者
张婉茹
熊晓燕
+2 位作者
黄家海
罗刚
成杰
《液压与气动》
北大核心
2017年第2期11-16,共6页
非对称轴向柱塞泵直接闭式控制单出杆液压缸系统具有结构紧凑、能效高和噪声低的优势,其排量控制特性直接影响泵控系统运行特性。基于此,提出基于斜盘摆角位移反馈的排量控制方案,根据电液比例排量调节工作原理,考虑弹性负载刚度及外负...
非对称轴向柱塞泵直接闭式控制单出杆液压缸系统具有结构紧凑、能效高和噪声低的优势,其排量控制特性直接影响泵控系统运行特性。基于此,提出基于斜盘摆角位移反馈的排量控制方案,根据电液比例排量调节工作原理,考虑弹性负载刚度及外负载力干扰的影响,建立了非对称轴向柱塞泵的变排量控制系统模型。通过MATLAB/Simulink仿真分析了不同活塞直径、负载刚度、斜盘摆角、负载压力对泵的出口流量动态特性的影响。仿真结果表明,减小液压缸活塞直径、增大负载刚度可以加快响应速度;增大负载压力可以提高响应稳定性。通过实验验证了仿真结果正确性,实验表明非对称泵的变排量工作性能稳定可靠。
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关键词
非
对称轴
向柱塞泵
变
排
量
控制
电液比例阀控
对称
液压缸
动态特性
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职称材料
变排量对置柱塞泵流通特性研究
5
作者
杨伟
贾晨
+3 位作者
何超
樊文欣
樊志强
李正禄
《中国机械工程》
2025年第11期2633-2640,共8页
针对工程机械中定量泵功率损失大的问题,设计了一种变排量对置柱塞泵。采用等效建模方法建立了该泵的AMESim仿真模型,采用台架试验验证了模型的有效性。试验结果表明:平均流量的仿真值和试验值的最大误差为9.30%,考虑到泄漏和泵阀回流...
针对工程机械中定量泵功率损失大的问题,设计了一种变排量对置柱塞泵。采用等效建模方法建立了该泵的AMESim仿真模型,采用台架试验验证了模型的有效性。试验结果表明:平均流量的仿真值和试验值的最大误差为9.30%,考虑到泄漏和泵阀回流的因素,该误差在合理范围内。基于该仿真模型研究了变排量对置柱塞泵在变转速、变相位及其交互作用下的流通性能。仿真结果表明:泵的流量和压力会随着转速的增加而增加,随相位差的增大而减小。额定转速下,相位差从0°增加到150°时,平均流量降低了74.00%,最大瞬时压力减小了88.87%,这表明该泵的流量、压力调节范围较大。该泵通过调节转速和相位差可实现输出流量的连续变化,为变排量泵控制打下研究基础。
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关键词
对置
柱塞泵
变
排
量
变
相位
流通特性
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职称材料
轴向柱塞泵降噪结构分析
6
作者
杜会英
《机械工艺师》
CSCD
北大核心
2001年第5期33-34,共2页
通过对轴向柱塞泵运动、降噪结构的分析 ,找出了在开式轴向柱塞泵斜盘上开减震槽以降低噪声的有效办法 ,以适应变排量工况的要求。
关键词
开路式
噪声
变
排
量
轴
向柱塞泵
降噪结构
原文传递
题名
变排量非对称轴向柱塞泵抗扰控制及并行整定方法
被引量:
3
1
作者
宁志强
卫立新
权龙
赵美卿
高有山
机构
太原科技大学机械工程学院
山西工程技术学院机械电子工程系
太原理工大学机械与运载工程学院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期401-409,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875381)
山西省研究生创新项目(2021Y695)。
文摘
针对变排量非对称轴向柱塞泵因斜盘振荡严重而引起流量脉动较大的问题,提出将变量阻力矩视作干扰信号,采用抗扰控制算法来提高其变排量控制性能。通过SimulationX和Simulink平台联合仿真,对比在不同频率的变量阻力矩作用时常规PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制、指数收敛干扰观测器控制、非线性PID控制、自抗扰控制和滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的响应特性,以得到最合适的抗扰控制算法。在此基础上,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的控制参数并行整定方法。仿真结果表明,在10,20和100 Hz干扰信号的作用下,滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的波动量为常规PID控制下的1.7%,2.2%和23.0%,说明滑模控制算法能大幅减小斜盘振荡和流量脉动。基于PSO的控制参数并行整定方法有效地减小了滑模控制的跟踪误差,整定后的最大超调量减小了87.5%;且该并行整定方法可脱离专业仿真软件,与SimulationX平台仿真相比,其仿真效率提高了10倍以上。研究结果对常规液压控制系统的仿真优化有一定参考价值。
关键词
变排量非对称轴向柱塞泵
变
量
阻力矩
抗扰控制
粒子群优化
并行整定
Keywords
variable displacement asymmetric axial piston pump
variable resistance moment
antiinterference control
particle swarm optimization
parallel tuning
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
变排量非对称轴向柱塞泵控制性能分析
被引量:
12
2
作者
杨迦迪
赵斌
武兵
王君
兰媛
机构
太原理工大学机械与运载工程学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2021年第2期42-49,共8页
基金
国家自然科学基金(51905369)
山西省应用基础研究计划自然科学基金(201901D111054)。
文摘
变排量非对称轴向柱塞泵直接控制非对称液压缸闭式系统具有能效高、结构紧凑等优势。针对变排量三配流窗口轴向柱塞泵存在变量阻力矩脉动大、斜盘倾角振荡频率高等问题,提出在变排量机构中增加阻尼孔以提高变排量控制性能的方案,推导了变排量控制系统的传递函数;通过AMESim仿真模型分别研究了有无阻尼孔情况下的斜盘倾角振荡、变量缸活塞受力、斜盘变量阻力矩等。结果表明,在控制系统阀控缸中加入直径2 mm的阻尼孔,能有效降低斜盘倾角的振荡频率,减小系统脉动冲击。
关键词
变
排
量
非
对称轴
向柱塞泵
阻尼孔
泵控缸
Keywords
variable displacement
asymmetric axial piston pump
damping hole
pump controlled cylinder
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
变排量非对称轴向柱塞泵控制特性分析
被引量:
16
3
作者
黄家海
贺伟
郝惠敏
权龙
机构
太原理工大学机械与运载工程学院
太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期368-376,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51375324)
文摘
变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制方法的合理性。
关键词
轴
向柱塞泵
变
排
量
泵控缸
斜盘受力
Keywords
axial piston pump
variable-displacement
pump-controlled cylinder
swashplate force
分类号
TH137.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
非对称轴向柱塞泵变排量控制特性分析
被引量:
10
4
作者
张婉茹
熊晓燕
黄家海
罗刚
成杰
机构
太原理工大学机械工程学院
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司
太原科技大学机械工程学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2017年第2期11-16,共6页
基金
国家自然科学基金(51375324)
山西省科技成果转化与推广计划项目(20051002)
文摘
非对称轴向柱塞泵直接闭式控制单出杆液压缸系统具有结构紧凑、能效高和噪声低的优势,其排量控制特性直接影响泵控系统运行特性。基于此,提出基于斜盘摆角位移反馈的排量控制方案,根据电液比例排量调节工作原理,考虑弹性负载刚度及外负载力干扰的影响,建立了非对称轴向柱塞泵的变排量控制系统模型。通过MATLAB/Simulink仿真分析了不同活塞直径、负载刚度、斜盘摆角、负载压力对泵的出口流量动态特性的影响。仿真结果表明,减小液压缸活塞直径、增大负载刚度可以加快响应速度;增大负载压力可以提高响应稳定性。通过实验验证了仿真结果正确性,实验表明非对称泵的变排量工作性能稳定可靠。
关键词
非
对称轴
向柱塞泵
变
排
量
控制
电液比例阀控
对称
液压缸
动态特性
Keywords
asymmetric axial piston pump, variable displacement control, electro-hydraulic proportional valvecontrolled symmetric cylinder, dynamic characteristics
分类号
TH137.7 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
变排量对置柱塞泵流通特性研究
5
作者
杨伟
贾晨
何超
樊文欣
樊志强
李正禄
机构
中北大学能源与动力工程学院
出处
《中国机械工程》
2025年第11期2633-2640,共8页
基金
山西省基础研究计划(202203021222045)。
文摘
针对工程机械中定量泵功率损失大的问题,设计了一种变排量对置柱塞泵。采用等效建模方法建立了该泵的AMESim仿真模型,采用台架试验验证了模型的有效性。试验结果表明:平均流量的仿真值和试验值的最大误差为9.30%,考虑到泄漏和泵阀回流的因素,该误差在合理范围内。基于该仿真模型研究了变排量对置柱塞泵在变转速、变相位及其交互作用下的流通性能。仿真结果表明:泵的流量和压力会随着转速的增加而增加,随相位差的增大而减小。额定转速下,相位差从0°增加到150°时,平均流量降低了74.00%,最大瞬时压力减小了88.87%,这表明该泵的流量、压力调节范围较大。该泵通过调节转速和相位差可实现输出流量的连续变化,为变排量泵控制打下研究基础。
关键词
对置
柱塞泵
变
排
量
变
相位
流通特性
Keywords
opposed piston pump
variable displacement
variable phase
flow characteristic
分类号
TH322 [机械工程]
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职称材料
题名
轴向柱塞泵降噪结构分析
6
作者
杜会英
机构
北京联大机械工程学院
出处
《机械工艺师》
CSCD
北大核心
2001年第5期33-34,共2页
文摘
通过对轴向柱塞泵运动、降噪结构的分析 ,找出了在开式轴向柱塞泵斜盘上开减震槽以降低噪声的有效办法 ,以适应变排量工况的要求。
关键词
开路式
噪声
变
排
量
轴
向柱塞泵
降噪结构
Keywords
Circuit-opening Noise Variable displacement
分类号
TH322 [机械工程—机械制造及自动化]
TB53 [理学—声学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
变排量非对称轴向柱塞泵抗扰控制及并行整定方法
宁志强
卫立新
权龙
赵美卿
高有山
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
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职称材料
2
变排量非对称轴向柱塞泵控制性能分析
杨迦迪
赵斌
武兵
王君
兰媛
《液压与气动》
北大核心
2021
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
变排量非对称轴向柱塞泵控制特性分析
黄家海
贺伟
郝惠敏
权龙
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
非对称轴向柱塞泵变排量控制特性分析
张婉茹
熊晓燕
黄家海
罗刚
成杰
《液压与气动》
北大核心
2017
10
在线阅读
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职称材料
5
变排量对置柱塞泵流通特性研究
杨伟
贾晨
何超
樊文欣
樊志强
李正禄
《中国机械工程》
2025
在线阅读
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职称材料
6
轴向柱塞泵降噪结构分析
杜会英
《机械工艺师》
CSCD
北大核心
2001
0
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