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新型建模语言在调距桨电液系统故障诊断中的应用
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作者 卢石松 唐建中 +3 位作者 夏城城 张新宇 许伟 聂勇 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之... 调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之间的耦合、传递、变换和控制关系,依据实际连接关系(如管路、线缆等)构建与系统组成结构一致的诊断模型,确保了模型的一致性和可校核性。通过对调距桨电液系统的诊断建模与试验,验证了所提方法的有效性,也为类似电液系统的故障诊断提供了新的视角和方法。 展开更多
关键词 调距桨 电液系统 故障诊断 建模方法 T语言 交互式诊断
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基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略研究 被引量:1
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作者 王大卫 王思民 +3 位作者 丁海港 弓智强 庞智珍 李亚龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期7-14,共8页
阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制... 阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制效果依赖模型精度。针对上述问题,提出一种基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略,建立其数学模型,运用AMESim软件搭建仿真模型并进行可行性分析,通过实验建立伺服阀流量-压差-电压前馈参数表,最后基于Simulink建立变转速恒压油源实验平台并进行实验验证。仿真及实验结果表明:前馈-反馈联合控制可提高阀控缸电液系统的控制精度和响应性,相较于反馈控制方式跟踪精度提高45%,具有良好的综合控制效果。 展开更多
关键词 前馈控制 联合控制 恒压系统 阀控缸 电液系统
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电动挖掘机电液系统建模与控制技术研究 被引量:1
3
作者 明巧红 王阳阳 曹晓朗 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期594-598,共5页
以电动挖掘机电液系统为研究对象,首先建立包含永磁同步电机系统以及多执行器液压系统在内的电动挖掘机电液集成模型;其次针对变转速电机+定量液压泵的动力形式,设计了基于模糊比例-积分-微分(PID)的主控电机变转速控制方法。典型工况... 以电动挖掘机电液系统为研究对象,首先建立包含永磁同步电机系统以及多执行器液压系统在内的电动挖掘机电液集成模型;其次针对变转速电机+定量液压泵的动力形式,设计了基于模糊比例-积分-微分(PID)的主控电机变转速控制方法。典型工况下的仿真结果表明:提出的电液控制系统具有较好的稳定性和灵敏性,同时与定转速电机+变量泵系统相比,整体节能到达40%以上。 展开更多
关键词 电动挖掘机 电液系统建模 变转速定量泵 节能性
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变转速变排量双动力源泵阀协同电液系统特性分析 被引量:6
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作者 李琦 杨敬 权龙 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第3期482-493,共12页
针对起重机阀控系统响应快但能耗大,泵控系统效率高但控制精度低的问题,提出了一种变转速变排量双动力源泵阀协同的多执行元件电液系统。首先,提出了一种多模式控制策略,即在单动作微动模式下,其中一个动力源卸荷,由于系统小流量时动态... 针对起重机阀控系统响应快但能耗大,泵控系统效率高但控制精度低的问题,提出了一种变转速变排量双动力源泵阀协同的多执行元件电液系统。首先,提出了一种多模式控制策略,即在单动作微动模式下,其中一个动力源卸荷,由于系统小流量时动态响应较慢,因此小流量时采用双变量模式控制系统,通过阀芯位置自适应调节和动力源的压力闭环控制,实现了流量精准匹配的目的;其次,在单动作快速运动模式下,双动力源合流驱动单执行元件,通过控制电液动力源相关参数,补偿了因负载变化引起的泵泄漏量,以实时控制执行元件速度;在复合快速运动模式下,双动力源分流单独驱动多执行元件,通过调节单个动力源的相关参数来实时控制各执行元件速度,以及实现系统流量比例分流的目的;然后,建立了系统AMESim-Simulink的联合仿真模型与试验平台;最后,对该系统在同一设定压差下的不同设定流量的控制特性进行了仿真和试验分析。研究结果表明:该系统能实现负载变化时对流量的补偿目的,并且该系统与定转速变排量泵阀协同液压系统相比,在单动作微动模式下的流量控制精度优化了约14.76%,动态响应时间减少了约0.12 s;在单动作快速运动模式下,流量变化减小了约6.21%,系统能耗降低约了13.94 kJ;在复合快速运动模式下,系统能耗降低了约50.31 kJ;同时,该系统比传统抗流量饱和负载敏感系统具有更好的流量稳定性。 展开更多
关键词 汽车起重机 变转速变排量 泵阀协同电液系统 压力闭环控制 比例积分微分控制器 流量控制特性 泵泄漏
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掘进装备臂架关节驱动电液系统自适应抗扰降阶控制
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作者 梁浩 张德义 +1 位作者 牛雪梅 谢兵 《机床与液压》 北大核心 2024年第22期174-179,共6页
针对掘进装备臂架关节驱动电液系统的非线性特性、参数不确定性、外部扰动大等问题,提出了一种基于降阶模型的自适应抗扰控制方法。通过对系统进行降阶处理,结合滑模自适应控制器和线性扩展状态观测器,将线性扩张状态观测器观测信息视... 针对掘进装备臂架关节驱动电液系统的非线性特性、参数不确定性、外部扰动大等问题,提出了一种基于降阶模型的自适应抗扰控制方法。通过对系统进行降阶处理,结合滑模自适应控制器和线性扩展状态观测器,将线性扩张状态观测器观测信息视为反馈信息直接使用,同时观测扰动来补偿剩余的不确定性,提高了鲁棒性和跟踪性能。自适应抗扰降阶控制器不依赖关节驱动系统参数,仅需知道系统输出位移,可有效降低控制参数的数量。结果表明:自适应抗扰降阶控制器不仅可以实现关节驱动系统位置输出的高精度控制,还可有效观测系统的输出状态及扰动,对参数变化具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 电液系统 降阶模型 状态观测器 自适应抗扰控制
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基于液压无源性理论的电液系统非线性鲁棒控制方法 被引量:8
6
作者 熊义 魏建华 +1 位作者 胡波 冯瑞琳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期383-391,共9页
考虑电液系统的强非线性特点,提出了一种基于液压无源性理论的非线性鲁棒控制方法。该控制方法利用跟踪误差的滑模与液压无源性理论中的压力误差储能函数构建Lyapunov函数,backstepping逆向递推过程分解为位置跟踪与压力跟踪两个环节,... 考虑电液系统的强非线性特点,提出了一种基于液压无源性理论的非线性鲁棒控制方法。该控制方法利用跟踪误差的滑模与液压无源性理论中的压力误差储能函数构建Lyapunov函数,backstepping逆向递推过程分解为位置跟踪与压力跟踪两个环节,为了化解电液系统中两个控制容腔的压力内动态所造成的冗余自由度难题,提出了基于稳态工作点的期望压力分配策略,从而推导出非线性鲁棒控制律。在样机系统上的实验结果表明,被试电液系统在跟踪0.2~20 mm/s速度范围内指令轨迹时跟踪误差的均方根均在5μm以内,基于液压无源性的非线性鲁棒控制方法实现了良好的跟踪性能与性能鲁棒性。 展开更多
关键词 液压无源性 电液系统 非线性 鲁棒控制
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基于扰动观测器的电液系统压力控制 被引量:8
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作者 熊义 魏建华 +1 位作者 冯瑞琳 张强 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1182-1189,共8页
针对采用流量阀作为控制元件的电液系统,设计一种基于扰动观测器的非线性鲁棒压力控制器。在该系统中,压力控制性能受到负载流量的不利影响。研究中负载流量被分成时变的未知负载流量与可以建模的泄漏流量2个部分:前者是干扰压力控制的... 针对采用流量阀作为控制元件的电液系统,设计一种基于扰动观测器的非线性鲁棒压力控制器。在该系统中,压力控制性能受到负载流量的不利影响。研究中负载流量被分成时变的未知负载流量与可以建模的泄漏流量2个部分:前者是干扰压力控制的主要因素,为此在建立系统动力学模型的基础上设计非线性扰动观测器以估计未知负载流量;应对后者的方法则是首先建立其解析模型,然后在控制器中对其进行模型补偿。基于上述两点并考虑系统动力学的非线性特性,采用滑模控制技术综合系统压力的非线性鲁棒控制器。实验结果表明:所设计控制器在存在负载流量干扰的情况下实现精确且迅速的压力跟踪控制,表现出良好的性能鲁棒性。 展开更多
关键词 扰动观测器 压力控制 滑模控制 电液系统
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并联驱动电液系统振动控制策略研究 被引量:4
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作者 沈刚 芮光超 +2 位作者 张明飞 李戈 汤裕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期81-89,117,共10页
针对并联驱动电液系统的内力耦合问题,建立了振动系统的动力学模型,分析了干扰耦合的产生原因。利用自由度分解实现了多个激振器的独立控制,通过内力反馈解耦控制消除系统在运行过程中产生的耦合内力。在此基础上,利用三状态控制器对系... 针对并联驱动电液系统的内力耦合问题,建立了振动系统的动力学模型,分析了干扰耦合的产生原因。利用自由度分解实现了多个激振器的独立控制,通过内力反馈解耦控制消除系统在运行过程中产生的耦合内力。在此基础上,利用三状态控制器对系统进行加速度闭环控制,改善系统的动态特性;通过引入前馈逆模型控制策略拓展系统频宽,利用并联驱动电液试验台对振动控制策略进行实验验证,试验结果证明提出的控制策略能够提高振动控制精度。 展开更多
关键词 并联驱动 电液系统 内力解耦 前馈补偿
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基于全局任务坐标系的二轴电液系统轮廓控制 被引量:3
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作者 熊义 魏建华 +1 位作者 冯瑞琳 张强 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2063-2072,共10页
将基于正交全局任务坐标系(GTCF)的非线性自适应鲁棒控制(ARC)方法扩展应用于二轴电液系统的轮廓运动控制,以解决精确轮廓控制的难题.构造二轴电液系统在笛卡尔坐标系下的非线性动力学模型,并将该模型坐标变换于正交全局任务坐标系中.... 将基于正交全局任务坐标系(GTCF)的非线性自适应鲁棒控制(ARC)方法扩展应用于二轴电液系统的轮廓运动控制,以解决精确轮廓控制的难题.构造二轴电液系统在笛卡尔坐标系下的非线性动力学模型,并将该模型坐标变换于正交全局任务坐标系中.针对此变换后得到的强耦合非线性动力学模型及其中存在的参数不确定性、不确定非线性和建模误差,利用非线性自适应鲁棒控制方法综合二轴电液系统的轮廓运动控制器.该控制器可以灵活地调整轮廓控制刚度与跟踪控制刚度,可在保证系统稳定的前提下尽可能地提高轮廓控制的性能.将所提控制方法与基于交叉耦合的自适应鲁棒轮廓运动控制方法进行对比实验,结果表明,所提方法即使在单轴跟踪误差较大的情况下仍然实现了更为精确的轮廓控制,在实验条件下轮廓误差的均方根值在15μm以内,表现出良好的轮廓控制性能与协调性. 展开更多
关键词 全局任务坐标系(GTCF) 电液系统 轮廓控制 自适应鲁棒控制(ARC) 轮廓误差
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高精度电液系统的模糊滑模控制仿真研究 被引量:2
10
作者 孟珺遐 王渝 王西彬 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期392-396,共5页
结合模糊逻辑和滑模理论,对带有大转动惯量负载的电液系统实现了高精度的控制。该控制器在系统状态到达滑模面时由模糊逻辑求出等效控制量,有效地削弱了抖振、抑制了外部干扰。为了在没有专家经验时,设计出性能良好的模糊控制器,采用遗... 结合模糊逻辑和滑模理论,对带有大转动惯量负载的电液系统实现了高精度的控制。该控制器在系统状态到达滑模面时由模糊逻辑求出等效控制量,有效地削弱了抖振、抑制了外部干扰。为了在没有专家经验时,设计出性能良好的模糊控制器,采用遗传算法优化隶属函数和控制规则。在MATLAB中的仿真结果表明,所设计的控制器表现出良好的性能,满足了系统控制指标的要求。 展开更多
关键词 抖振 电液系统 模糊滑模控制 遗传算法 仿真
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数字阀——主配压阀式调速器电液系统的分析 被引量:2
11
作者 冯一东 林建亚 张光琼 《水电能源科学》 1997年第2期54-57,共4页
提出了数字阀控制主配压阀式电液系统的构成;分析了分别由二位三通数字阀和二位二通数字阀组成的电液系统的特点.实验表明数字阀控制主配压阀式电液系统具有较好的抗油污能力和理想的控制性能,是一种新型的调速器电液系统.
关键词 数字阀 电液系统 调速器 水轮机
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挖掘机电液系统的滑模阻抗控制 被引量:3
12
作者 许颖 刘阔 《机床与液压》 北大核心 2015年第22期138-141,共4页
为了实现挖掘机操作臂的轨迹控制,需要对各关节油缸位置进行控制。建立了挖掘机电液系统的非线性数学模型。由于挖掘机会在自由空间和约束空间运动,因此采用了阻抗控制。又考虑到挖掘机电液系统的非线性和不确定性,因此将变切换函数的... 为了实现挖掘机操作臂的轨迹控制,需要对各关节油缸位置进行控制。建立了挖掘机电液系统的非线性数学模型。由于挖掘机会在自由空间和约束空间运动,因此采用了阻抗控制。又考虑到挖掘机电液系统的非线性和不确定性,因此将变切换函数的滑模控制用于阻抗控制中,使得系统存在不确定性时,控制器仍然能保持较高的控制精度。滑模控制渐进驱动系统状态以执行目标阻抗,在对操作臂进行位置控制的同时进行力控制。针对所设计的控制器进行了仿真,给出了位置跟踪和力跟踪的效果。 展开更多
关键词 挖掘机 电液系统 滑模阻抗控制 运动学
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变速器电液系统分析及颤振电流控制 被引量:3
13
作者 肖文颖 姜立标 《机床与液压》 北大核心 2014年第10期140-143,共4页
电液系统是自动变速器的最重要组成部分,它主要由电磁阀、换挡阀、离合器三部分组成,涉及到电子、机械、液压多个物理领域。从动力学的角度分析该系统的动态特性可以提高离合器的控制精度。通过对电液系统的结构进行建模和仿真分析,得... 电液系统是自动变速器的最重要组成部分,它主要由电磁阀、换挡阀、离合器三部分组成,涉及到电子、机械、液压多个物理领域。从动力学的角度分析该系统的动态特性可以提高离合器的控制精度。通过对电液系统的结构进行建模和仿真分析,得到了电液系统的压力与电流的特性曲线,并发现了压力滞环效应。通过分析滞环产生的原因,提出了电磁阀电流的颤振控制,并分析了电磁阀颤振控制的原理。并进行压力滞环实验,验证了颤振电流可以明显减小压力滞缓、提高离合器的压力控制精度。 展开更多
关键词 自动变速器 电液系统 电磁阀 压力滞环 颤振电流
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大型装备电液系统高精度鲁棒位置控制 被引量:10
14
作者 许文斌 《液压与气动》 北大核心 2021年第6期20-25,共6页
阀控非对称缸电液系统具有参数不确定性和强外部扰动,导致系统鲁棒性和跟踪性能变差,控制难度增加。考虑外部扰动建立系统动态模型,为了提高系统鲁棒性和跟踪精度,提出自适应滑模控制策略,用滑模边界层厚度函数代替符号函数以减小系统颤... 阀控非对称缸电液系统具有参数不确定性和强外部扰动,导致系统鲁棒性和跟踪性能变差,控制难度增加。考虑外部扰动建立系统动态模型,为了提高系统鲁棒性和跟踪精度,提出自适应滑模控制策略,用滑模边界层厚度函数代替符号函数以减小系统颤振,构建扰动观测器来调整切换增益,进一步提高系统稳定性。引入可变边界层厚度函数,抑制变化负载对系统性能的影响。在固定负载和变化负载条件下进行实验验证,结果证明了所提出控制策略的有效性。 展开更多
关键词 电液系统 参数不确定性 负载扰动 鲁棒控制 位置控制
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CVT电液系统中电磁阀特性的仿真与试验研究 被引量:1
15
作者 毕乾坤 张东波 程秀生 《汽车技术》 北大核心 2007年第6期29-32,共4页
为了对某样机CVT电液控制系统的特性进行分析,以实现对系统的精确控制,对受控元件(电磁阀)特性进行了详细研究。通过分析电磁阀的工作方式,建立了脉宽调制高速开关阀和比例电磁阀的数学模型,并对其进行了模型仿真和试验验证。结果表明,... 为了对某样机CVT电液控制系统的特性进行分析,以实现对系统的精确控制,对受控元件(电磁阀)特性进行了详细研究。通过分析电磁阀的工作方式,建立了脉宽调制高速开关阀和比例电磁阀的数学模型,并对其进行了模型仿真和试验验证。结果表明,试验数据与仿真结果基本一致,验证了系统模型的正确性。 展开更多
关键词 无级变速器 电液系统 电磁阀 性能
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基于LabVIEW的电液系统辨识 被引量:2
16
作者 刘向明 李亮 《机床与液压》 北大核心 2007年第9期143-145,共3页
介绍了LabVIEW及其在系统辨识上的应用,并利用其辨识工具箱开发出一套应用于机电液系统动态特性的辅助辨识软件。辨识结果表明,整个辨识系统设计合理,辨识结果准确可靠,对机电液系统辨识具有较好的通用性。
关键词 系统辨识 LABVIEW 电液系统
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DLS180顶驱液压动力水龙头电液系统设计 被引量:1
17
作者 张远深 李岭 《液压与气动》 北大核心 2010年第7期1-2,共2页
电液系统是DLS180型顶驱装置的重要组成部分,该文系统地分析了其工作原理与特点。介绍了电液系统的总体方案,设计出了控制部分的液压油路。实践证明,该系统满足了使用要求。
关键词 电液系统 顶驱 动力水龙头
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大型装备电液系统统一切换控制
18
作者 许文斌 谭建平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1861-1866,共6页
针对大型装备电液系统非线性、负载时变等特点,建立了阀控非对称缸液压系统动力学模型,构建了基于等效负载的系统分段切换模型。提出了统一切换控制策略,对切换控制律进行修正优化,将切换控制增益等效为一个常量和一个切换分量,通过调... 针对大型装备电液系统非线性、负载时变等特点,建立了阀控非对称缸液压系统动力学模型,构建了基于等效负载的系统分段切换模型。提出了统一切换控制策略,对切换控制律进行修正优化,将切换控制增益等效为一个常量和一个切换分量,通过调整切换分量实现各子模型的切换,进一步简化控制算法。仿真和实验对比了不同参考速度时,固定负载和变负载情况下系统速度响应特性。结果表明采用统一切换控制可使系统的速度响应稳态误差保持在0. 2 mm/s的范围内,证明了统一切换控制可以提高时变负载作用下系统速度响应精度和稳定性。 展开更多
关键词 大型装备 电液系统 时变负载 切换系统 统一切换控制 稳态误差
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振动与力加载耦合电液系统的力加载跟踪控制
19
作者 方磊 沈刚 《机床与液压》 北大核心 2018年第23期74-79,89,共7页
针对振动与力加载耦合电液系统因强耦合产生的干扰力问题,分析耦合系统的组成及工作原理,建立振动与力加载耦合电液系统的动力学模型;在此基础上,分析耦合电液系统干扰力的产生机制,提出带干扰观测器的前馈速度补偿控制策略;搭建振动与... 针对振动与力加载耦合电液系统因强耦合产生的干扰力问题,分析耦合系统的组成及工作原理,建立振动与力加载耦合电液系统的动力学模型;在此基础上,分析耦合电液系统干扰力的产生机制,提出带干扰观测器的前馈速度补偿控制策略;搭建振动与力加载耦合电液系统试验台,对提出的控制策略进行试验验证。试验结果证明提出的带干扰观测器的前馈速度补偿控制策略能够有效抑制系统干扰力,提高力加载跟踪精度。 展开更多
关键词 电液系统 耦合 干扰力 干扰观测器
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飞机尾舱下视窗口开合电液系统的设计与应用
20
作者 原博 朱宇 《液压与气动》 北大核心 2011年第4期56-58,共3页
针对某专项试验任务,开发了飞机尾舱下视窗口开合电液系统,该系统具有远程控制,操作方便,防误操作等特点,并具有机械备份功能。该系统应用后,在某专项试验完成过程中取得了满意的效果。
关键词 下视窗口 电液系统 设计与应用
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