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双自由度阀用电–机械转换器原理及特性 被引量:6
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作者 许小庆 权龙 王旭平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期119-124,共6页
为满足伺服比例阀对电–机械转换器高响应速度的要求,提出一种新的具有2个运动构件的2自由度电–机械转换器。解释了此种电–机械转换器缩短伺服比例阀动态响应时间的机理,给出其中3种物理可行的结构形式,并针对一种典型结构——混合式... 为满足伺服比例阀对电–机械转换器高响应速度的要求,提出一种新的具有2个运动构件的2自由度电–机械转换器。解释了此种电–机械转换器缩短伺服比例阀动态响应时间的机理,给出其中3种物理可行的结构形式,并针对一种典型结构——混合式双输入2自由度电–机械转换器的磁路进行分析,应用有限元方法研究了其多种工况下的输出特性。结果表明,新的2自由度电–机械转换器可同时控制2个直线移动部件,使它们同向或反向运动,可用于伺服比例阀以及其他需要双直线位移输出元件的控制。 展开更多
关键词 2自由度 电-机械转换器 直线电机 耦合
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轴向柱塞液压马达机械液压耦合仿真分析 被引量:16
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作者 高有山 权龙 +3 位作者 黄家海 张一 蔚鹏飞 孙宣德 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期395-400,394,共7页
为了使轴向柱塞液压马达仿真模型接近于物理样机,采用机械、液压耦合模型并综合考虑柱塞和缸体、柱塞和斜盘等摩擦副的摩擦力和液体的粘性阻尼以及减小压力脉动的三角阻尼槽等因素,建立了轴向柱塞液压马达仿真模型。液压马达高压油推动... 为了使轴向柱塞液压马达仿真模型接近于物理样机,采用机械、液压耦合模型并综合考虑柱塞和缸体、柱塞和斜盘等摩擦副的摩擦力和液体的粘性阻尼以及减小压力脉动的三角阻尼槽等因素,建立了轴向柱塞液压马达仿真模型。液压马达高压油推动柱塞位移、机械能推动柱塞排油,实现液压能和机械能相互转换,主要包括压力源(恒流源或恒压源)、负载(外部阻力矩,转动惯量)、柱塞缸体组件、柱塞往复和旋转运动转换组件、配流窗口等。仿真结果与有关文献中液压马达实验数据进行对比,马达转速、加速时间、最大输出流量的仿真值与实验值误差均小于5%,验证了仿真模型能够保证较好的计算精度。仿真结果表明,由于卸荷槽和腰型槽过渡区域有通流面积突变现象,容易产生局部压力脉冲现象,且转速越高压力波动越大,通过优化卸荷槽结构型式和参数可以减小脉动冲击;液压马达工作特性受负载的影响,负载的总转动惯量大时加速时间长而稳定转速波动区间窄,相应产生的脉动也趋于减小。 展开更多
关键词 轴向柱塞液压马达 机械液压耦合 仿真分析
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基于D-H法的串联机械手臂工作空间分析 被引量:28
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作者 李瑞霞 李粉霞 +1 位作者 杨洁明 周晋阳 《机床与液压》 北大核心 2015年第21期70-73,152,共5页
以六自由度串联机械手臂为研究对象,对机械手臂的基本结构进行简化,基于D-H法,建立机器人手臂的连体坐标系,进而得到该机构的运动学正解模型;采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了初步研究,并借助数学软件Matlab绘制了其工作空间,得到该机... 以六自由度串联机械手臂为研究对象,对机械手臂的基本结构进行简化,基于D-H法,建立机器人手臂的连体坐标系,进而得到该机构的运动学正解模型;采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了初步研究,并借助数学软件Matlab绘制了其工作空间,得到该机构手臂末端的工作空间云点图以及截面形状。研究结果表明:该机构具有较大的工作空间,可以用于水果采摘和农林作业。 展开更多
关键词 D-H法 蒙特卡洛 工作空间
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信号校正改善开关电磁铁特性的原理及方法 被引量:5
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作者 王旭平 权龙 许小庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第27期117-122,共6页
针对比例电磁铁成本高、磁路结构复杂、加工工艺要求高的特点,提出用开关电磁铁代替比例电磁铁控制电液比例阀的方法,使开关电磁铁具有准恒力特性。由于开关电磁铁具有很强的非线性特性,难以用解析方法得到出力和位移的关系式,因此采用... 针对比例电磁铁成本高、磁路结构复杂、加工工艺要求高的特点,提出用开关电磁铁代替比例电磁铁控制电液比例阀的方法,使开关电磁铁具有准恒力特性。由于开关电磁铁具有很强的非线性特性,难以用解析方法得到出力和位移的关系式,因此采用双线性插值算法计算出开关电磁铁在任意位置的输出力,根据软磁材料的磁滞理论,采用2次调整线圈电压的方法在有效行程内拉平力位移特性,同时减小了滞环效应。试验测试结果表明,采用新的方法使开关电磁铁达到了与比例电磁铁相近的控制效果。 展开更多
关键词 开关电磁铁 双线性插值 滞环机制 电压校正
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应用霍耳开关元件检测液压缸位移原理的研究 被引量:6
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作者 权龙 杨德荣 李风兰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2002年第4期11-15,共5页
位移检测装置是电液位置伺服控制、同步控制系统中的关键环节。基于霍耳效应 ,本文提出可集成的液压缸位移检测方法 ,详细介绍了该方法的原理、传感器与液压缸的集成方式、结构、特点和使用场合。通过实验 ,研究了液压缸运动速度变化、... 位移检测装置是电液位置伺服控制、同步控制系统中的关键环节。基于霍耳效应 ,本文提出可集成的液压缸位移检测方法 ,详细介绍了该方法的原理、传感器与液压缸的集成方式、结构、特点和使用场合。通过实验 ,研究了液压缸运动速度变化、传感器探头与活塞杆表面间隙变化及活塞杆凹槽涂层对测量信号的影响 。 展开更多
关键词 液压缸 位移检测 霍耳传感器 电流控制系统
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旋转机械轴心轨迹故障诊断 被引量:19
6
作者 程珩 杜岚松 《太原理工大学学报》 CAS 2003年第5期552-554,共3页
应用轴心轨迹图的直观性特点 ,对旋转机械进行状态监测和故障诊断。从轴心轨迹图上判断出振动的前期征兆 ,对防止故障的恶化和排除故障具有指导作用。
关键词 旋转机械 轴心轨迹 故障诊断
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复杂机械结构非线性运行特征分析 被引量:2
7
作者 熊晓燕 庞晓丽 陈冬冰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期237-240,270,共4页
提出一种适用于工程实测ICP振动加速度计信号的积分方法,该方法可由振动加速度信号得到较精确的振动速度和位移信号,实现了基于振动信号的相空间分析,有效识别了复杂机械结构的非线性时域运行特征。为了解复杂机械结构的非线性频域运行... 提出一种适用于工程实测ICP振动加速度计信号的积分方法,该方法可由振动加速度信号得到较精确的振动速度和位移信号,实现了基于振动信号的相空间分析,有效识别了复杂机械结构的非线性时域运行特征。为了解复杂机械结构的非线性频域运行特征,还提出一种基于神经网络辨识模型的频域分析方法,该方法可用于大型振动筛的非线性运行特征分析。 展开更多
关键词 机械结构 非线性 积分 神经网络辨识模型 运行特征
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大型复杂机械系统的状态监测和故障诊断 被引量:16
8
作者 熊诗波 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2000年第4期233-235,共3页
讨论了大型复杂机械系统状态监测和故障诊断研究的现状和存在的问题 ,指出在解决复杂工程问题上所存在的差距 ,探讨了解决问题的方法 ,提出了基于过程模型的故障检测和诊断方法的一般结构 ,列举状态监测和故障诊断软件构成实例。
关键词 机械系统 状态监测 故障诊断
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针对机械振动监测的无线传感器节点电源电路 被引量:2
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作者 赵晓艳 熊晓燕 丁丽芳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第10期73-75,共3页
每个无线传感器节点的供电方式决定了整个无线传感器网络的生存时间,从传感器所处的环境中获取能量,再将收集到的能量转换成电能给无线传感器节点供电的方式已经成为未来趋势。根据无线传感器节点的间断采集与发送数据的特点,即根据无... 每个无线传感器节点的供电方式决定了整个无线传感器网络的生存时间,从传感器所处的环境中获取能量,再将收集到的能量转换成电能给无线传感器节点供电的方式已经成为未来趋势。根据无线传感器节点的间断采集与发送数据的特点,即根据无线传感器节点的瞬时功率大和平均功率小这一特点,设计了针对用于振动环境的无线传感器节点的电源管理电路,每次当储能元件的电压达到阈值时,依次向射频模块和微处理器模块交替供电。利用Orcad/Pspice计算机软件进行了电源管理电路的参数优化并且模拟仿真,优化电路各个元器件的参数,使电路输出满足设计要求,并进行了电路功能的验证。 展开更多
关键词 无线传感器节点 振动能量收集 电源管理电路 模拟仿真
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基于MSP430的机械振动信号采集与监控系统 被引量:1
10
作者 张黠 熊晓燕 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第9期46-48,共3页
基于低功耗单片机MSP430FG4618对高频机械振动信号设计出了数据采集与监控的一体化系统。对于振动信号的数据采集部分采用了主控芯片MSP430FG4618、无线发射芯片CC2420以及三轴加速度计ADXL345。在监控上采用WEB CGI(通用网关接口)技术... 基于低功耗单片机MSP430FG4618对高频机械振动信号设计出了数据采集与监控的一体化系统。对于振动信号的数据采集部分采用了主控芯片MSP430FG4618、无线发射芯片CC2420以及三轴加速度计ADXL345。在监控上采用WEB CGI(通用网关接口)技术,利用以太网强大的数据吞吐能力设计了监控系统。通过测试表明,系统对于信号采集和无线传输具有很高的可靠性和稳定性,能够满足机械设备的振动检测和监控要求。 展开更多
关键词 MSP430FG4618单片机 数据采集 ADXL345 WEB CGI技术
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基于集成卷积神经网络的行星齿轮智能诊断方法 被引量:1
11
作者 黄克康 武兵 张志伟 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期170-174,共5页
针对行星齿轮箱故障振动特征需要预处理、识别困难以及诊断模型收敛速度较慢的问题,提出基于集成卷积神经网络的行星齿轮箱智能故障诊断方法。首先,采用一维卷积对齿轮的原始时域振动信号提取特征,之后通过采用两个弱分类器,根据弱分类... 针对行星齿轮箱故障振动特征需要预处理、识别困难以及诊断模型收敛速度较慢的问题,提出基于集成卷积神经网络的行星齿轮箱智能故障诊断方法。首先,采用一维卷积对齿轮的原始时域振动信号提取特征,之后通过采用两个弱分类器,根据弱分类学习错误率的性能更新样本权重,调整权重后根据训练集训练弱分类器。重复此过程,最后通过设置策略整合弱分类器,形成集成卷积神经网络;建立一个稳定用于行星齿轮箱的智能故障诊断的模型。实验结果表明:集成卷积神经网络能很好地对行星齿轮原始振动信号进行快速诊断。相对于传统卷积神经网络对齿轮原始时域振动故障信号的诊断具有更强的辨识能力和更快的收敛速度;所建立的智能诊断模型可以有效地诊断齿轮不同的故障状态。 展开更多
关键词 集成学习 卷积神经网络 原始振动信号 智能诊断
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基于IMF能量矩和神经网络的轴承故障诊断 被引量:35
12
作者 秦太龙 杨勇 +1 位作者 程珩 薛松 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2008年第3期229-232,共4页
针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征,提出了一种本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)能量矩的特征向量提取法,并与BP神经网络相结合用于滚动轴承的故障诊断。该方法首先利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称... 针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征,提出了一种本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)能量矩的特征向量提取法,并与BP神经网络相结合用于滚动轴承的故障诊断。该方法首先利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法,把振动信号分解为若干个IMF,再将重要的IMF分量作基于时间轴的积分,得到IMF能量矩特征向量,最后借助BP神经网络的分类能力对特征向量进行分类。对滚动轴承的正常状态、外圈故障、滚动体故障和外圈故障信号的分析结果表明,该方法能够准确、有效地识别这些故障。 展开更多
关键词 滚动轴承 本征模函数 能量矩 故障诊断 经验模态分解 BP神经网络
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真实载荷驱动下挖掘机工作装置疲劳寿命研究 被引量:27
13
作者 张卫国 权龙 +1 位作者 程珩 杨敬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期35-38,105,共5页
由于挖掘机挖掘作业过程中真实载荷非常复杂,提出采用试验与动力学仿真相结合的方法进行分析,以实验室现有6 t小型挖掘机为研究对象,用压力传感器和位移传感器测试挖掘过程中各液压缸压力随位移的变化情况,然后把各液压缸的位移变化过... 由于挖掘机挖掘作业过程中真实载荷非常复杂,提出采用试验与动力学仿真相结合的方法进行分析,以实验室现有6 t小型挖掘机为研究对象,用压力传感器和位移传感器测试挖掘过程中各液压缸压力随位移的变化情况,然后把各液压缸的位移变化过程作为驱动,用ADMAS软件对挖掘过程进行动力学仿真,获得挖掘过程中工作装置各铰销点的工作载荷,再应用MSC.Fatigue软件对工作装置进行疲劳分析,获得工作装置大臂和斗杆的寿命云图,分析表明,大臂和斗杆的应力集中区域疲劳寿命最短,最小寿命计算值为13年,研究结果为工作装置结构设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 挖掘机 工作装置 真实载荷 动力学仿真 疲劳分析
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阀芯运动过程液压锥阀流场的CFD计算与分析 被引量:67
14
作者 郑淑娟 权龙 陈青 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期168-172,共5页
应用CFD方法对阀芯运动状态下流体在锥阀内的流动状态进行了可视化计算和分析研究。参照实际锥阀的结构和参数,用CAD软件Pro/E建立了阀内流道的三维几何模型。应用前处理软件Gambit进行了网格的划分、细化,用自定义函数UDF确定了阀芯运... 应用CFD方法对阀芯运动状态下流体在锥阀内的流动状态进行了可视化计算和分析研究。参照实际锥阀的结构和参数,用CAD软件Pro/E建立了阀内流道的三维几何模型。应用前处理软件Gambit进行了网格的划分、细化,用自定义函数UDF确定了阀芯运动速度。应用Fluent中动网格技术进行了计算研究,获得了阀芯开启、关闭过程受到的瞬态液动力、流量系数与通过阀流量、阀开口度之间的定量关系。 展开更多
关键词 液压锥阀 液动力 CFD 流量系数
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阀芯运动状态滑阀内部流场的可视化分析 被引量:38
15
作者 赵蕾 陈青 权龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期142-145,155,共5页
应用CFD软件Fluent,以全周开口滑阀为例,对滑阀阀芯运动过程内部流场变化特性进行了可视化分析。计算发现当阀处于小开口、大流量、阀芯高速运动时,瞬态液动力数值较大,设计阀时必须加以考虑。由于流道和阀体的不对称,在阀杆上还作用有... 应用CFD软件Fluent,以全周开口滑阀为例,对滑阀阀芯运动过程内部流场变化特性进行了可视化分析。计算发现当阀处于小开口、大流量、阀芯高速运动时,瞬态液动力数值较大,设计阀时必须加以考虑。由于流道和阀体的不对称,在阀杆上还作用有不对称的径向力,会引起阀芯卡紧,很难用结构设计的方法加以平衡。通过对滑阀动静态流量系数进行计算,发现随着阀口开度和阀芯运动状态的不同,流量系数变化较大。 展开更多
关键词 滑阀 可视化分析 液动力 径向力 流量系数
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大型液压挖掘机工作特性联合仿真研究 被引量:33
16
作者 朱小晶 权龙 +2 位作者 王新中 吕晓林 李光 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期27-32,共6页
为了研究目前国内最大吨位(斗容量15 m3、机质量260 t)的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟... 为了研究目前国内最大吨位(斗容量15 m3、机质量260 t)的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。在此基础上,采用ADAMS和AMES im软件,对斗容15 m3矿用挖掘机工作装置与液压系统进行联合仿真研究,通过仿真获得了挖掘机整个挖掘过程中工作部件对各个转动轴的转动惯量,计算出各个液压缸的位移曲线、速度曲线和压力变化曲线以及铲斗齿尖挖掘轨迹。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作特性 联合仿真
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大型矿用正铲液压挖掘机水平推压特性联合仿真 被引量:18
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作者 朱小晶 权龙 +2 位作者 王新中 吕晓林 李光 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期30-34,共5页
在设计目前国内最大(斗容量为15 m3,质量260 t)的正铲挖掘机中,提出采用泵阀复合流量匹配的电液比例控制方法实现水平推压。通过计算机协调的比值关系确定平推中供给各液压缸的流量,采用ADAMS和AMESim软件,对设计的矿用挖掘机水平推压... 在设计目前国内最大(斗容量为15 m3,质量260 t)的正铲挖掘机中,提出采用泵阀复合流量匹配的电液比例控制方法实现水平推压。通过计算机协调的比值关系确定平推中供给各液压缸的流量,采用ADAMS和AMESim软件,对设计的矿用挖掘机水平推压过程进行机械系统动力学与液压系统的联合仿真研究。在小型挖掘机上对斗杆挖掘过程各个液压缸的位移、速度和压力进行测试试验验证,结果表明联合仿真研究能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。 展开更多
关键词 正铲挖掘机 水平推压 特性 联合仿真
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基于多维度排列熵与支持向量机的轴承早期故障诊断方法 被引量:29
18
作者 贾峰 武兵 +1 位作者 熊晓燕 熊诗波 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2275-2282,共8页
针对许多现有方法无法有效诊断滚动轴承早期故障的问题,引入排列熵的方法对轴承振动信号进行早期故障分析。通过研究嵌入维数和延迟时间对信号排列熵的影响,提出多维度排列熵的特征提取方法。利用多维度排列熵方法所提取的特征,建立了... 针对许多现有方法无法有效诊断滚动轴承早期故障的问题,引入排列熵的方法对轴承振动信号进行早期故障分析。通过研究嵌入维数和延迟时间对信号排列熵的影响,提出多维度排列熵的特征提取方法。利用多维度排列熵方法所提取的特征,建立了基于支持向量机的轴承早期故障智能诊断模型。对轴承不同类型、不同程度的故障数据进行分析,证明了多维度排列熵方法可以有效提取轴承不同状态的特征信息,与支持向量机结合的智能诊断模型可以精确地诊断轴承不同类型的早期故障,具有很强的通用性;该模型在贫样本的情况下,依然具有很高的诊断精度,适用于滚动轴承早期故障状态的在线监测。 展开更多
关键词 多维度排列熵 支持向量机 早期故障诊断 滚动轴承
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液压阀冲蚀磨损特性分析与结构探讨 被引量:17
19
作者 张宏 熊诗波 +1 位作者 梁义维 熊晓燕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期214-217,共4页
以传统正顶杆结构的高水基平面先导阀为研究对象,将计算流体动力学理论(CFD)与冲蚀理论相结合,建立高水基液压阀流体湍流和冲蚀的数学模型.通过可视化模拟,分析了煤粒对高水基平面阀不同部位的冲蚀磨损分布.结果表明,平面阀的阀芯冲蚀... 以传统正顶杆结构的高水基平面先导阀为研究对象,将计算流体动力学理论(CFD)与冲蚀理论相结合,建立高水基液压阀流体湍流和冲蚀的数学模型.通过可视化模拟,分析了煤粒对高水基平面阀不同部位的冲蚀磨损分布.结果表明,平面阀的阀芯冲蚀磨损发生在节流口附近.此外,液压阀在开启过程中,由于阀芯的惯性使阀芯和顶杆间产生微动磨损.磨损的叠加,加剧了阀芯的磨损率,影响液压阀使用寿命.为此,提出了一种将正顶杆结构修改为侧顶杆结构可以减轻阀芯磨损的新方法. 展开更多
关键词 液压阀 冲蚀磨损 数值模拟 结构修改
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阀控电液位置伺服系统非线性鲁棒控制方法 被引量:16
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作者 汪成文 尚耀星 +1 位作者 焦宗夏 韩松杉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1736-1740,共5页
为了解决电液伺服跟踪控制中存在流量非线性以及参数不确定问题,以阀控液压马达为对象设计了一种非线性鲁棒控制器.该算法基于Back-Stepping的设计思想,将阀控电液系统的位置跟踪问题转化为系统负载流量规划问题,仅需一步反步递推,即可... 为了解决电液伺服跟踪控制中存在流量非线性以及参数不确定问题,以阀控液压马达为对象设计了一种非线性鲁棒控制器.该算法基于Back-Stepping的设计思想,将阀控电液系统的位置跟踪问题转化为系统负载流量规划问题,仅需一步反步递推,即可完成控制器设计,具有较强的工程实用性.该算法综合考虑了制约电液位置系统跟踪精度的流量非线性以及系统参数不确定性问题.理论证明了该算法的稳定性.通过和传统PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器的对比试验表明,基于该控制器,系统跟踪性能得到了显著提升. 展开更多
关键词 非线性控制 电液位置伺服系统 参数不确定性 流量非线性 鲁棒控制
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