复合泵控液压系统模糊PID控制特性研究

1

作者 魏列江 万思毅 +1 位作者 路全锋 何小康 《机床与液压》 北大核心 2025年第20期64-70,共7页

为提高泵控液压缸系统的动态响应性能与控制精度,解决传统PID控制在多工况及能效优化方面的不足,提出一种基于模糊规则的PID参数实时整定复合控制策略。根据系统负载流量与压力需求,实时调节电机转速与液压泵排量,在保证动态性能的同时... 为提高泵控液压缸系统的动态响应性能与控制精度,解决传统PID控制在多工况及能效优化方面的不足,提出一种基于模糊规则的PID参数实时整定复合控制策略。根据系统负载流量与压力需求,实时调节电机转速与液压泵排量,在保证动态性能的同时实现运行能效优化。在AMESim中建立复合泵控液压缸系统模型,并在MATLAB/Simulink中构建模糊PID控制器,开展联合仿真分析。结果表明:与传统PID控制相比,所提模糊PID控制策略使系统阶跃响应时间缩短18%,超调量降低22%,有效提升了系统的响应速度与控制精度。该控制方法能够适应复合泵控液压系统的多工况需求,具有良好的参数协调能力与能效优化效果,为类似系统的控制策略设计提供了参考。 展开更多

关键词 复合泵控液压缸系统 联合仿真 模糊控制 响应时间

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8 m×6 m低速风洞动导数试验系统研制

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作者 谭浩 陈昊 +2 位作者 王建锋 牟伟强 卜忱 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期214-219,共6页

为满足我国大展弦比飞行器研制任务对高精准度风洞试验数据的迫切需求,基于8 m×6 m大型低速回流风洞研制出一套具备5种振荡模态的大尺寸模型动导数试验系统。系统采用电液伺服驱动控制技术路线,采用双叶片结构的液压马达和双出杆... 为满足我国大展弦比飞行器研制任务对高精准度风洞试验数据的迫切需求,基于8 m×6 m大型低速回流风洞研制出一套具备5种振荡模态的大尺寸模型动导数试验系统。系统采用电液伺服驱动控制技术路线,采用双叶片结构的液压马达和双出杆结构的液压缸直接驱动试验机构实现模型的5种模态运动功能,且系统具有机械结构紧凑、传动间隙小和位置控制精度高等特点。采用复合前馈+改进型PID控制算法,既保证系统具有良好的稳态控制精度,又能通过前馈环节改善系统的动态性能,达到理想的静动态控制效果。利用3 m量级翼展的试验模型对此系统开展动导数验证试验,结果表明:系统获得的动导数试验数据规律准确,试验数据重复性精度提升至4%以内,可为我国大展弦比飞行器的研制提供高精准度的风洞动导数试验数据。 展开更多

关键词 大型低速风洞 动导数试验 液压伺服驱动 复合控制

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复式整地机松耙深度液压主动调节装置设计与试验

3

作者 邱宝赐 何进 +3 位作者 吴冠宇 邱梅 王泉玉 王超 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期207-216,251,共11页

针对现有复式整地机深松深度与耙深调节范围受限等问题,本文设计了一种松耙深度液压主动调节复式整地机。通过液压驱动机构与平行四边形连杆结构,设计了深松深度调节装置与耙深调节装置结构参数,实现了深松深度与耙深独立调节;对深松铲... 针对现有复式整地机深松深度与耙深调节范围受限等问题,本文设计了一种松耙深度液压主动调节复式整地机。通过液压驱动机构与平行四边形连杆结构,设计了深松深度调节装置与耙深调节装置结构参数,实现了深松深度与耙深独立调节;对深松铲组与耙组工作受力状态进行了分析,明晰两者作业时所受最大牵引力。对松耙深度调节装置进行了匹配设计,并对机架进行了结构分析。设计了电液控制系统,基于传感器监测实现了各作业参数获取与控制;对深度调节液压缸进行了动态受力分析,确定深松调节液压缸最大负载为12.3 kN,耙深调节液压缸最大负载为4.5 kN,基于此明确了液压缸型号参数,其中深松调节液压缸缸径为63 mm,活塞杆直径为35 mm;耙深调节液压缸缸径为50 mm,活塞杆直径为28 mm。田间试验结果表明,深松深度为300~461.6 mm,耙深为120~157.4 mm;机具深松深度稳定性系数为97.50%,耙深稳定性系数为96.03%;碎土率为76.9%,地面平整度标准差为0.4 cm,各项指标均满足设计要求与国家行业标准。 展开更多

关键词 复式整地机 深松 耙地 主动调节 电液控制

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大流量电液同步系统开闭环复合控制研究 被引量：1

4

作者 孙春耕 谭颖 +1 位作者 段志杰 李骥鹏 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第6期717-722,共6页

针对大流量电液同步系统存在参数不确定性、外部扰动等问题,本文先是采用同步分流马达开环液压同步系统,然后针对各执行元件存在加工精度和负载波动等问题导致双缸同步效果不理想,提出采用同步分流马达与电液伺服阀并联的开闭环复合控... 针对大流量电液同步系统存在参数不确定性、外部扰动等问题,本文先是采用同步分流马达开环液压同步系统,然后针对各执行元件存在加工精度和负载波动等问题导致双缸同步效果不理想,提出采用同步分流马达与电液伺服阀并联的开闭环复合控制。该闭环控制器采用非线性自抗扰控制(ADRC),利用非线性扩张观测器对外扰动的实时估计,采用非线性误差反馈控制律给予补偿,消除跟踪的扰动误差,并与传统PID和模糊PID控制仿真结果进行对比。最后采用误差反馈的同步控制方式,降低跟踪的误差。仿真结果表明:采用ADRC比模糊PID响应效率提高了85%,比传统PID响应效率提高了98%,对加入的扰动起着更好的抑制作用并能减小系统的同步误差。基于误差反馈的同步控制策略使双缸的同步误差缩小了56%,极大降低了大流量电液同步系统的控制成本。 展开更多

关键词 同步分流马达 电液系统 误差反馈 自抗扰控制 复合控制

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非对称液压缸位移伺服系统的复合控制策略与试验研究 被引量：2

5

作者 鄂东辰 董兴华 +3 位作者 蔡玉强 王志军 路时雨 张立杰 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期131-135,共5页

非对称液压缸的位移伺服系统存在两腔作用面积不等、系统模型不确定等特点,给液压缸高精度位移跟踪控制造成了巨大的困难。对此,提出以速度前馈为主与位移反馈为辅的复合控制策略。设计一种新的以控制电流和阀口压差为自变量的伺服阀流... 非对称液压缸的位移伺服系统存在两腔作用面积不等、系统模型不确定等特点,给液压缸高精度位移跟踪控制造成了巨大的困难。对此,提出以速度前馈为主与位移反馈为辅的复合控制策略。设计一种新的以控制电流和阀口压差为自变量的伺服阀流量计算模型,并根据该模型设计液压测试回路,通过测试结果辨识模型中的参数。根据伺服阀流量模型与目标位移轨迹计算速度前馈控制量。基于PI控制求出位移误差反馈控制量。最后,将速度前馈和位移反馈控制量相叠加作为伺服阀的驱动电压。通过试验得出在复合控制策略下液压缸位移跟踪的最大误差与目标位移幅值之比为2.1%,相对PID控制跟踪误差明显减小。提出的控制策略为生产实际中非对称液压缸的位移跟踪控制提供了一种简单、有效的方法。 展开更多

关键词 复合控制 非对称液压缸 流量模型 位移伺服系统

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电液比例负载口独立控制系统压力流量控制策略 被引量：37

6

作者 刘英杰 徐兵 +1 位作者 杨华勇 曾定荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期182-187,共6页

介绍了电液比例负载敏感负载口独立控制系统组成结构和工作原理,建立了该系统的数学仿真模型;针对执行元件的不同工况,分别设计了基于计算流量反馈的速度控制器和基于压力闭环控制的压力控制器,实现了系统的压力流量复合控制;仿真和实... 介绍了电液比例负载敏感负载口独立控制系统组成结构和工作原理,建立了该系统的数学仿真模型;针对执行元件的不同工况,分别设计了基于计算流量反馈的速度控制器和基于压力闭环控制的压力控制器,实现了系统的压力流量复合控制;仿真和实验结果表明,该控制系统有较高的速度控制精度和良好的节能效果。通过变参分析,研究负载口独立阀单元频响和阻尼及死区对系统控制性能的影响,为负载口独立阀单元的开发和应用提供理论指导。 展开更多

关键词 电液比例 计算流量反馈 复合控制 负载口独立阀单元

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盾构掘进机推进液压系统压力流量复合控制分析 被引量：19

7

作者 胡国良 龚国芳 +1 位作者 杨华勇 余佑官 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期125-128,共4页

设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统，对液压缸进行了分组控制．分组中的压力传感器和位移传感器可实时检测液压缸的推进压力和推进位移，与比例溢流阀和比例调速阀构成闭环压力控制和闭环速度控制．利用AMESim和MATLAB... 设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统，对液压缸进行了分组控制．分组中的压力传感器和位移传感器可实时检测液压缸的推进压力和推进位移，与比例溢流阀和比例调速阀构成闭环压力控制和闭环速度控制．利用AMESim和MATLAB／Simulink仿真软件对系统进行了动态仿真分析，采用模糊PID控制策略实现了推进压力和推进速度的实时仿真控制，并在模拟试验台上进行了实验分析．仿真和实验结果表明，所设计的推进液压系统能够满足推进过程中推进压力和推进速度的要求，同时通过实时调节推进速度在35mm／min进行推土控制，能较好地控制密封仓内土压力为0．018—0.028MPa，从而实现土压平衡． 展开更多

关键词 盾构掘进机 推进液压系统 压力流量复合控制

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快锻系统压力位移复合控制节能研究 被引量：6

8

作者 姚静 曹晓明 +2 位作者 李彬 孔祥东 周芳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期265-272,共8页

针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控... 针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控制。通过建立液压机压力位移复合控制的整体数学模型,对其节能机理进行了研究,并分析了影响其节能效果的两个重要因素——回程缸背压腔压力pb和泵口与工作腔压力差值Δp。实验结果表明,基于压力位移复合控制的液压机快锻系统加载时系统位置误差达到1.5mm,与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至传统电液比例阀控系统装机功率的52.3%,功耗也降低为普通比例阀控系统的49.2%。 展开更多

关键词 复合控制 快锻 液压机 节能

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蓄能器变压力供油电液位置控制系统的复合补偿控制 被引量：12

9

作者 郭秦阳 施光林 +1 位作者 何常玉 王冬梅 《液压与气动》 北大核心 2016年第9期1-9,共9页

在一些特殊的工程应用中,常采用蓄能器作为动力源为电液位置控制系统提供压力油。与传统的电液位置控制系统不同,当采用蓄能器供油时,蓄能器出口的油液压力会逐渐降低,而压力的变化会对系统的控制性能产生较大的影响。针对这种变压力油... 在一些特殊的工程应用中,常采用蓄能器作为动力源为电液位置控制系统提供压力油。与传统的电液位置控制系统不同,当采用蓄能器供油时,蓄能器出口的油液压力会逐渐降低,而压力的变化会对系统的控制性能产生较大的影响。针对这种变压力油源的电液位置控制系统,搭建了以蓄能器为动力源的电液位置控制系统实验平台,并建立了严格数学模型。通过实验手段确定了蓄能器供油压力与排油体积的关系、以及基于LUGRE模型的精确的系统摩擦力模型,以便实现系统运动过程中的有效动态补偿。构建了一种基于PID控制器+前馈补偿器+模糊控制器联合作用的复合补偿控制器,有效地降低了系统工作过程中供油压力降低、摩擦力变化等因素对实际控制性能造成的影响。通过与传统控制方法的对比实验,验证了所提出的控制算法的有效性。 展开更多

关键词 蓄能器 电液位置控制 变压力控制 前馈补偿 模糊控制 复合补偿控制

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基于滑模变结构控制的电机-泵组、阀复合调速的研究 被引量：5

10

作者 桑勇 祁晓野 王占林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期674-678,共5页

采用电机-泵组、阀并联复合控制较好地解决了液压马达调速过程中快速性与效率之间的矛盾,在控制策略上提出用滑模变结构控制(SMVSC)来提高对不确定干扰的鲁棒性,建立了试验平台.分析了阀控/泵控性能差异的本质原因,探讨了电机-泵组子系... 采用电机-泵组、阀并联复合控制较好地解决了液压马达调速过程中快速性与效率之间的矛盾,在控制策略上提出用滑模变结构控制(SMVSC)来提高对不确定干扰的鲁棒性,建立了试验平台.分析了阀控/泵控性能差异的本质原因,探讨了电机-泵组子系统中存在的相乘非线性,介绍了电机-泵组、阀并联复合控制的原理.应用滑模变结构原理设计了滑模变结构控制器,对于SMVSC带来的抖动提出了抑制措施.通过仿真结果可以看出,基于SMVSC的电机-泵组、阀并联复合调速系统动态响应明显加快,系统对马达负载扰动的鲁棒性增强. 展开更多

关键词 滑模变结构控制 复合控制 电液伺服 调速

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新型电液比例控制液压抽油机的设计 被引量：10

11

作者 魏新 孙军 +1 位作者 周华 徐兵 《机床与液压》 北大核心 2009年第2期39-41,共3页

为了适应抽油机采油过程中长冲程低冲次的需要,提出了一种新的液压抽油机设计方案。该机采用了新型复合缸,将液压配重和比例控制技术相结合,具有结构紧凑、体积小、适应范围广等特点,满足长冲程低冲次大负载的工作要求,并且实现了抽油... 为了适应抽油机采油过程中长冲程低冲次的需要,提出了一种新的液压抽油机设计方案。该机采用了新型复合缸,将液压配重和比例控制技术相结合,具有结构紧凑、体积小、适应范围广等特点,满足长冲程低冲次大负载的工作要求,并且实现了抽油机冲程冲次无级可调。 展开更多

关键词 液压抽油机 复合缸 液压配重 比例控制

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盾构推进液压系统控制分析 被引量：7

12

作者 龚国芳 胡国良 杨华勇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1391-1395,共5页

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在... 采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析,结果表明:所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度,显著减少了速度压力调节的相互干涉,能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。 展开更多

关键词 盾构 推进液压系统 速度压力控制 复合控制

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电液伺服泵控系统位置控制实验研究 被引量：8

13

作者 喜冠南 孙春亚 +1 位作者 李健 唐通鸣 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第1期209-212,共4页

为了提高电液伺服泵控系统位置控制精度,将液压缸位移行程分为快速、中速和慢速三段分别控制。设定液压缸目标位移为180mm,采用三种位置控制方法进行实验研究:1.对三段行程分别实施PID控制,即分段PID控制方法 2.对三段行程分别实施恒定... 为了提高电液伺服泵控系统位置控制精度,将液压缸位移行程分为快速、中速和慢速三段分别控制。设定液压缸目标位移为180mm,采用三种位置控制方法进行实验研究:1.对三段行程分别实施PID控制,即分段PID控制方法 2.对三段行程分别实施恒定流量和压力控制,即速度分级控制方法 3.对第一、第二段实施PID控制,第三段实施恒定流量和压力控制,即复合控制方法。实施分段PID控制时,位置误差控制在(±0.05)mm以内,约3.22s达到目标位置;实施速度分级控制时,位置误差控制在(±0.04)mm以内,约2.41s达到目标位置;实施复合控制时,位置误差控制在(±0.03)mm以内,约3.81s达到目标位置。实验结果表明:分段PID控制时第三段行程液压缸速度不可预知,易产生较大位置误差;速度分级控制时,第三段行程恒定流量和压力输出保持了液压缸的持续稳定运行,运行时间最短;复合控制时位置精度最高,但液压缸稳定时间最长。 展开更多

关键词 电液伺服泵控系统 分段位置控制 PID控制 速度分级控制 复合控制

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开式泵控锻造油压机流量压力复合位置控制研究 被引量：6

14

作者 艾超 刘艳娇 +1 位作者 宋豫 孔祥东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1705-1709,1715,共6页

针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空... 针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空载位置控制以及带载压力补偿位置控制,即机组压下特性的综合控制。以0.6MN锻造油压机实验平台为基础展开仿真与实验研究,结果表明:所提出的控制方法对解决开式泵控锻造油压机液压系统快锻带载时压力上升慢、压下量不足等问题具有良好效果。 展开更多

关键词 开式泵控系统 液压管路 流量压力复合控制 前馈补偿控制

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主动式波浪补偿起重机液压伺服系统数学建模与优化 被引量：7

15

作者 胡永攀 陈循 +2 位作者 陶利民 陈仲生 董睿 《机床与液压》 北大核心 2010年第9期80-84,共5页

波浪补偿起重机在远洋作业中发挥着越来越重要的作用。针对一种新型主动式波浪补偿起重机的液压系统,首先通过理论分析建立其补偿回路数学模型;然后针对其负载大和钢丝绳传动等特点,提出通过合理选择反馈元件位置以减小钢丝绳对控制的... 波浪补偿起重机在远洋作业中发挥着越来越重要的作用。针对一种新型主动式波浪补偿起重机的液压系统,首先通过理论分析建立其补偿回路数学模型;然后针对其负载大和钢丝绳传动等特点,提出通过合理选择反馈元件位置以减小钢丝绳对控制的影响、通过复合控制进行负载补偿和通过PD控制改善动态性能等优化方法;最后利用Simulink进行建模仿真,验证了上述方法的有效性。 展开更多

关键词 波浪补偿起重机 液压伺服系统 复合控制 PD控制

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纯电动汽车电液复合回馈制动研究 被引量：19

16

作者 刘志强 汪浩磊 +1 位作者 杜荣华 杨中华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期955-960,共6页

通过对电动汽车制动能量回馈约束条件的分析,制定了一种基于制动能量回收最大化的电液复合制动力协调式控制策略。设计了以车速、制动强度、蓄电池SOC为输入,回馈制动比例为输出的电液复合制动力模糊分配控制器,建立了电液复合制动力分... 通过对电动汽车制动能量回馈约束条件的分析,制定了一种基于制动能量回收最大化的电液复合制动力协调式控制策略。设计了以车速、制动强度、蓄电池SOC为输入,回馈制动比例为输出的电液复合制动力模糊分配控制器,建立了电液复合制动力分配模型,并进行了仿真分析。同时,设计了一种缩小比例的电液复合回馈制动模拟实验台,进行模拟实验,通过仿真分析和模拟实验,验证了该策略的可行性。 展开更多

关键词 电动汽车 电液复合回馈制动 模糊控制

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新型低速电液伺服叶片马达的控制策略研究 被引量：5

17

作者 曹健 李尚义 赵克定 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第17期1469-1471,共3页

介绍了一种仿真转台用新型叶片式无脉动连续回转电液伺服马达的工作原理 ,分析了拉各瑞 ( L ugre)摩擦力模型 ,给出了摩擦力模型的参数辨识方法及在系统中的补偿措施 ,同时设计具有人工智能的非线性 PID复合控制策略。通过实验 ,得到新... 介绍了一种仿真转台用新型叶片式无脉动连续回转电液伺服马达的工作原理 ,分析了拉各瑞 ( L ugre)摩擦力模型 ,给出了摩擦力模型的参数辨识方法及在系统中的补偿措施 ,同时设计具有人工智能的非线性 PID复合控制策略。通过实验 ,得到新型连续回转马达的摩擦转矩模型 ,对马达的低速及阶跃响应进行了研究。验证了采用摩擦力补偿措施有效地克服了系统的低速爬行及极限环振荡现象 ,使马达的性能完全符合仿真转台的需要。 展开更多

关键词 电液伺服马达 摩擦力补偿 复合控制 实验研究

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电液换向阀在水下生产控制系统中的应用研究 被引量：9

18

作者 李磊 邓平 +1 位作者 张丰功 刘文霄 《石油机械》 北大核心 2013年第3期58-62,共5页

以深海电液换向阀为研究对象,在介绍国外深海电液换向阀在复合电液型水下生产控制系统中的应用情况及国内外学者在深海电液换向阀研究领域取得成果的基础上,总结出电液换向阀应用在海洋深水工况条件下应具备的性能要求;通过分析深海电... 以深海电液换向阀为研究对象,在介绍国外深海电液换向阀在复合电液型水下生产控制系统中的应用情况及国内外学者在深海电液换向阀研究领域取得成果的基础上,总结出电液换向阀应用在海洋深水工况条件下应具备的性能要求;通过分析深海电液换向阀的工作原理和技术特点,得出性能要求的实现方式;最后结合我国实际情况提出了几点电液换向阀研制建议,以期为深海电液换向阀的国产化研制提供参考。 展开更多

关键词 深海 水下生产控制系统 电液换向阀 控制模块 复合电液控制 性能要求

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盾构机推进液压系统仿真分析 被引量：10

19

作者 龚国芳 余佑官 胡国良 《机电工程》 CAS 2006年第6期25-27,共3页

阐述了盾构机推进液压系统的原理,利用AMESim仿真工具对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明,压力流量复合控制方式既可以进行压力闭环控制又可以进行流量闭环控制,从而减小压力和流量的波动,达到对推进压力和推进速度的实时控制的目的。

关键词 盾构机 推进液压系统 压力流量复合控制 AMESIM仿真

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盾构模拟试验平台液压推进系统设计 被引量：17

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作者 胡国良 龚国芳 +1 位作者 杨华勇 徐兵 《机床与液压》 北大核心 2005年第2期92-94,131,共4页

针对盾构模拟试验平台的功能要求设计了液压推进系统, 对液压推进系统主要参数进行了设计计算, 详细分析了液压推进系统的工作原理及其控制策略, 并对推进系统进行了初步仿真分析。结果表明: 设计的液压推进系统是可靠的, 采用比例力和... 针对盾构模拟试验平台的功能要求设计了液压推进系统, 对液压推进系统主要参数进行了设计计算, 详细分析了液压推进系统的工作原理及其控制策略, 并对推进系统进行了初步仿真分析。结果表明: 设计的液压推进系统是可靠的, 采用比例力和位置复合控制策略能够较好地实现对推进力和位移的控制。 展开更多

关键词 盾构掘进机 液压推进系统 比例力和位置复合控制

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