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高频时变负载下大规模离散系统的双层滑模控制研究
1
作者 贾存德 孔祥东 +5 位作者 李韶光 李俊飞 张钧勇 冯俊学 艾超 姜文光 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期911-922,共12页
针对负载高频突变下旋挖钻机钻进过程中大规模离散高阶系统控制的鲁棒性不足,采用分布控制思想提出了一种双层滑模耦合控制(DLSMC)策略。对于加压力的控制,与传统PID、自适应控制相比,所提滑模控制方案响应速度更快,误差更小。在整机试... 针对负载高频突变下旋挖钻机钻进过程中大规模离散高阶系统控制的鲁棒性不足,采用分布控制思想提出了一种双层滑模耦合控制(DLSMC)策略。对于加压力的控制,与传统PID、自适应控制相比,所提滑模控制方案响应速度更快,误差更小。在整机试验中选取地质条件类似的相邻两桩孔,对比研究主机在有无控制器时的钻进情况,结果表明,无控制器介入的主机在钻进期间出现约15次动力头转速降为0的情况,扭矩出现10次幅度约为100 kN·m的波动,出现3次卡钻现象,而有控制器介入的主机动力头转速、扭矩相对平稳,无卡钻现象出现,验证了防卡钻控制策略的有效性,为整机智能化奠定了基础。 展开更多
关键词 旋挖钻机 钻进稳定控制 自适应滑模 输入输出反馈线性化
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球面二自由度冗余驱动并联机器人系统动力学参数辨识及控制 被引量：13
2
作者 李永泉 吴鹏涛 +1 位作者 张阳 张立杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期1967-1975,共9页
以伺服电机驱动的球面2-DOF冗余驱动并联机器人为研究对象,首先,建立了机构惯性参数辨识模型,并规划了惯性参数辨识轨迹;其次,建立了机构运动副摩擦参数辨识模型和驱动系统的摩擦参数辨识模型,分别分析了二者的辨识原理,并规划了摩擦参... 以伺服电机驱动的球面2-DOF冗余驱动并联机器人为研究对象,首先,建立了机构惯性参数辨识模型,并规划了惯性参数辨识轨迹;其次,建立了机构运动副摩擦参数辨识模型和驱动系统的摩擦参数辨识模型,分别分析了二者的辨识原理,并规划了摩擦参数辨识轨迹;再次,通过辨识实验得到了机构惯性参数、机构转动副摩擦参数和驱动系统摩擦参数的辨识结果,利用辨识结果对原机构参数进行修正,获得了更为准确的机器人系统动力学模型,并通过轨迹测试实验,对辨识结果进行了验证;最后,制定了基于机器人系统动力学模型的前馈控制策略,与传统的机构运动学闭环控制策略进行实验对比,验证了该控制策略的可行性。 展开更多
关键词 并联机构 动力学参数辨识 惯性参数 摩擦参数 控制策略
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微流体驱动与控制系统的研究进展 被引量：11
3
作者 赵士明 赵静一 +2 位作者 李文雷 王立亚 郭锐 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第7期40-47,共8页
随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了... 随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 微流体 微通道 微泵 微阀
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Stewart平台多能域系统动力学全解建模与实验 被引量：5
4
作者 李永泉 刘天旭 +2 位作者 王立捷 张立杰 程雪利 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期404-411,共8页
围绕六自由度Stewart并联平台的多能域动力学建模展开研究。首先,采用旋量键合图建立了电动缸驱动Stewart平台机构本体动力学模型,采用传统键合图建立了伺服电动缸键合图模型,得到了该平台完整的机、电耦合的多能域系统动力学全局模型... 围绕六自由度Stewart并联平台的多能域动力学建模展开研究。首先,采用旋量键合图建立了电动缸驱动Stewart平台机构本体动力学模型,采用传统键合图建立了伺服电动缸键合图模型,得到了该平台完整的机、电耦合的多能域系统动力学全局模型。其次,给定平台末端轨迹,对比Matlab理论计算、ADAMS软件仿真以及实验实测驱动力结果,验证了Stewart平台机构本体旋量键合图模型的正确性。最后,借助理论计算得到的驱动力,由平台系统多能域动力学全解模型进一步计算得到伺服电机电流,与通过实验得到的电机电流实测值对比,验证了该平台多能域系统动力学全解模型的正确性。为后续包含驱动单元惯性参数和摩擦参数在内的动力学参数辨识以及平台控制研究奠定了基础。 展开更多
关键词 并联机构 动力学建模 旋量键合图 多能域
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基于动力驱动微粒群算法的液压矫直机PID控制参数优化 被引量：8
5
作者 姚成玉 张晓磊 +2 位作者 陈东宁 彭晓静 杨晓荣 《液压与气动》 北大核心 2019年第4期15-19,共5页
为兼顾微粒群算法收敛速度与跳出局部解的能力,利用阶段性搜索方式将算法搜索过程分为前、后两个不同阶段。在算法的前期搜索阶段,当前微粒受个体最优微粒与全局最优微粒的引力作用,在算法的后期搜索阶段引入中值导向加速度,提出一种动... 为兼顾微粒群算法收敛速度与跳出局部解的能力,利用阶段性搜索方式将算法搜索过程分为前、后两个不同阶段。在算法的前期搜索阶段,当前微粒受个体最优微粒与全局最优微粒的引力作用,在算法的后期搜索阶段引入中值导向加速度,提出一种动力驱动微粒群算法。最后,针对液压矫直机PID控制的参数优化问题,考虑控制信号、上升时间和误差量的关系,建立液压矫直机PID控制参数优化模型,利用动力驱动微粒群算法优化得到更好的参数组合,实现PID控制参数优化。 展开更多
关键词 液压矫直机 ED控制 微粒群算法 动力驱动
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增量式数字阀控缸位置控制系统动态性能分析及实验研究 被引量：5
6
作者 俞滨 金正国 +4 位作者 王相吉 娄文韬 宋颜和 李化顺 秦海兴 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期183-189,共7页
液压伺服控制系统具有功重比大、精度高和响应快等优点,在工业、农业、轻纺织业和交通运输中应用广泛。液压伺服控制系统多采用伺服阀和比例阀作为控制元件,但伺服阀和比例阀的结构复杂、造价高,对油液质量和清洁度要求高。而增量式数... 液压伺服控制系统具有功重比大、精度高和响应快等优点,在工业、农业、轻纺织业和交通运输中应用广泛。液压伺服控制系统多采用伺服阀和比例阀作为控制元件,但伺服阀和比例阀的结构复杂、造价高,对油液质量和清洁度要求高。而增量式数字阀具有结构简单、成本低、抗污染能力强且维护方便等优势,在液压伺服控制系统中具有较好的应用前景。以增量式数字阀控缸位置控制系统为研究对象,首先,对增量式数字阀的结构和工作原理进行分析,建立其位置控制系统数学模型,并基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了其位置控制系统仿真模型;然后,利用仿真分析典型输入信号和不同结构参数下增量式数字阀控缸位置控制系统的动态性能;最后,搭建增量式数字阀控缸位置控制系统实验平台,测试了典型输入信号和不同结构参数下的动态性能。通过仿真与实验相结合,验证了增量式数字阀原理的可行性,分析了增量式数字阀控缸位置控制系统的动态响应能力,并对影响其动态响应能力的因素进行分析,为增量式数字阀的后续结构改进和动态性能优化提供了理论和实验基础。 展开更多
关键词 增量式数字阀 位置控制系统 动态性能分析
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基于状态估计的轮毂电机驱动控制策略研究 被引量：2
7
作者 权凌霄 唱荣蕾 +3 位作者 耿冠杰 郭锐 高静 郭长虹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期456-466,共11页
为克服轮毂电机响应慢,控制精度和抗干扰性差的难题,本文在滑模控制(Sliding mode control,SMC)的基础上,开发基于转速和角度在线状态估计的超螺旋滑模(Super-twisting sliding mode control,STSMC)轮毂电机转速转矩联合控制策略。采用... 为克服轮毂电机响应慢,控制精度和抗干扰性差的难题,本文在滑模控制(Sliding mode control,SMC)的基础上,开发基于转速和角度在线状态估计的超螺旋滑模(Super-twisting sliding mode control,STSMC)轮毂电机转速转矩联合控制策略。采用单移线工况,轮毂电机汽车匀速换变道时分别对各轮毂电机进行转速控制,满足阿克曼转向要求,变道后采用正弦过渡方法对各轮毂电机进行转矩控制,电机快速平滑输出期望转矩,车辆直线加速。为防止转速和角度传感器误差或者损坏,轮毂电机控制中采用最大相关熵平方根广义高阶容积卡尔曼算法(Maximum correlation entropy square root generalized high-order cubature Kalman filter,MCSRGHCKF)对转速和转子角度进行无传感器估计,实验测试得到转子角度估计误差为-0.05 rad,转速误差为0.3 r/min,满足电机控制要求。从电机启动到匀速运行阶段采用STSMC算法控制,转速超调量为6.33%,最大输出转矩为0.35 N·m,响应时间为0.22 s,稳态转速脉动为±0.5 r/min,转矩脉动为±0.01 N·m,相比PID和SMC算法,控制效果更佳。在转速切换转矩控制,转矩可按照正弦函数平滑过渡,最大超调仅为2.86%,电机运行平稳。 展开更多
关键词 轮毂电机 控制策略 状态估计 最大相关熵平方根广义高阶容积卡尔曼算法
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磁液双悬浮轴承-单盘转子系统动力学行为研究 被引量：1
8
作者 闫伟东 赵建华 +2 位作者 马立勇 郑永杰 刘稀瑶 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期177-183,共7页
随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生。综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统“间隙-碰摩”动力学方... 随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生。综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统“间隙-碰摩”动力学方程,数值模拟转子运行规律。研究结果表明:随着偏心比的增加,转子由周期1运行演化出周期2、周期3、拟周期、混沌等多种运行规律;当偏心比ρ∈(0.28~0.4)及转速比w∈(1.2~1.7)时,转子位移波动剧烈,在此区域内转子极易发生分岔甚至混沌,且在碰摩区间内,转速比在1.5、1.67附近时,转子轴承处与转盘处碰撞力分别出现最大值。 展开更多
关键词 磁液双悬浮轴承 间隙-碰摩 动力学行为 分岔与混沌 转子耦合故障
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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：1
9
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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液压驱动型六轴机械臂运动学研究
10
作者 赵玉贝 杨静 +3 位作者 王伟 高英杰 郭锐 赵静一 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第3期315-320,共6页
针对煤矿工作环境的复杂性和不确定性,提出一种新型6自由度液压驱动串联机械臂,使其具备结构轻量化、控制精准化、操作简易化等特点。首先,以6自由度串联机械臂为研究对象,建立其运动学模型,推导运动学正、逆解;其次,利用极值理论和蒙... 针对煤矿工作环境的复杂性和不确定性,提出一种新型6自由度液压驱动串联机械臂,使其具备结构轻量化、控制精准化、操作简易化等特点。首先,以6自由度串联机械臂为研究对象,建立其运动学模型,推导运动学正、逆解;其次,利用极值理论和蒙特卡洛算法求解末端夹爪的工作空间,证明所设计的串联机械臂有效性;最后,选取机械臂运行的典型轨迹,使用不同的插值策略对机械臂运行的角度、角速度和角加速度进行对比分析。结果表明:6自由度液压驱动机械臂末端夹爪在五次多项式插值策略下运行平稳且连续,没有出现突变现象,可减小整机运行的柔性冲击,提升整机的使用寿命。 展开更多
关键词 6自由度串联机械臂 运动学 轨迹规划
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航空燃油管路焊缝分区域建模及其对管路力学特性影响研究
11
作者 郭长虹 狄梦然 +2 位作者 宫瀚文 权凌霄 李斌 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期1916-1924,共9页
飞机燃油管路包含弯管、分支管和焊缝等多种结构,在外部载荷及内部流体耦合作用下表现出复杂的流固耦合力学行为。通过金相检测和微拉伸试验获取了焊接区域的微观结构参数,构建出具有不同局部结构的高精度燃油焊接管路有限元模型。模态... 飞机燃油管路包含弯管、分支管和焊缝等多种结构,在外部载荷及内部流体耦合作用下表现出复杂的流固耦合力学行为。通过金相检测和微拉伸试验获取了焊接区域的微观结构参数,构建出具有不同局部结构的高精度燃油焊接管路有限元模型。模态试验结果表明,试验与仿真误差小于10%,验证了建模和仿真的准确性。针对不同分支管弯曲半径及不同管径比开展其对管路力学特性影响研究,发现增大弯曲半径和管径比有助于使管路内流速场和压力场分布更加均匀,固有频率会随弯曲半径的增大而降低;当弯曲半径减小但管径比增大时,随机振动应力峰值下降。采用对焊缝精确建模的燃油管路模型,剖析局部结构对管路力学特性的影响,可为管路设计和优化提供依据。 展开更多
关键词 相贯焊接燃油管路 精细化建模 局部结构 流固耦合振动 力学特性 模态试验
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轻量化卷积神经网络在调门油动机故障诊断中的应用
12
作者 姜万录 杨旭康 +2 位作者 赵永会 唐恩宇 吴凤和 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期58-68,共11页
针对调门油动机故障诊断困难、检修效率低的问题,利用ShuffleNetV2网络结构高并行和低碎片化的特点,将其特征提取基本模块一维化,并针对调门油动机故障诊断10分类的任务,构建了一种1D_ShuffleNetV2轻量化网络。基于调门油动机一维振动信... 针对调门油动机故障诊断困难、检修效率低的问题,利用ShuffleNetV2网络结构高并行和低碎片化的特点,将其特征提取基本模块一维化,并针对调门油动机故障诊断10分类的任务,构建了一种1D_ShuffleNetV2轻量化网络。基于调门油动机一维振动信号,将1D_ShuffleNetV2与1D_MobileNetV3、1D_ShuffleNetV1以及传统的一维残差网络模型进行对比试验。结果表明,1D_ShuffleNetV2的轻量化程度最高、训练时收敛速度最快、稳定性最高,且能够在保持高分类精度的同时,有效地提升数据处理速度。这为调门油动机的健康监测和故障诊断提供了一种新的技术方案,可在保证调门油动机诊断精度的同时,降低对边缘端设备的硬件资源需求。 展开更多
关键词 1D_ShuffleNetV2 轻量化 调门油动机 故障诊断
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带有双层套管接头的航空管路振动特性研究
13
作者 权凌霄 付晨 +1 位作者 姚仁逸 郭长虹 《机械设计》 北大核心 2025年第2期68-74,共7页
双层套管接头是飞机燃油管路连接使用的一种柔性管接头,可以对所连接的管路进行位移与转角的补偿,具有复杂的力学特性。文中依据套管接头结构组成,分析了带有双层套管接头的航空管路内、外管与柔性接头间的振动耦合机制;采用ABAQUS软件... 双层套管接头是飞机燃油管路连接使用的一种柔性管接头,可以对所连接的管路进行位移与转角的补偿,具有复杂的力学特性。文中依据套管接头结构组成,分析了带有双层套管接头的航空管路内、外管与柔性接头间的振动耦合机制;采用ABAQUS软件建立了含有管路、P形卡箍、支架及双层套管接头的管路单元有限元模型,针对于管路单元开展了约束模态分析,针对管路前8阶固有频率探究了摩擦因数及套管接头对固有频率的影响;最后搭接振动系统测试平台,通过对频域响应的测量,验证了仿真结果的有效性。结果表明:各阶固有频率随着摩擦因数的增大和套管接头的存在而降低,考虑套管接头和不考虑套管接头的固有频率误差最大约为81.17%,有限元仿真时选择摩擦因数为0.6时所得固有频率与试验结果的误差最小。 展开更多
关键词 双层套管接头 飞机燃油系统 摩擦因数 模态分析
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轴径向桨搅拌槽内层流流场的数值模拟
14
作者 高殿荣 罗耀东 +1 位作者 郝亚婷 毛璐凯 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第7期695-700,共6页
针对搅拌槽内流体层流流动状态下介质混合效率较低的现象,设计了一种轴径向桨(pitched blade-Rushton turbine paddle,PB-RT桨).首先通过Fluent软件,利用层流模型(laminar)、多重参考系法(multiple reference frame,MRF)与示踪剂浓度法... 针对搅拌槽内流体层流流动状态下介质混合效率较低的现象,设计了一种轴径向桨(pitched blade-Rushton turbine paddle,PB-RT桨).首先通过Fluent软件,利用层流模型(laminar)、多重参考系法(multiple reference frame,MRF)与示踪剂浓度法对搅拌槽内层流流场与混合时间进行数值模拟.得出相关模拟结果后,通过示踪粒子试验与酸碱变色试验对真实搅拌情况下搅拌槽内的流场与混合时间进行验证.研究结果表明:PB-RT桨的内部流场整体呈现一种特殊的四涡环流型,打破了涡环之间的隔离现象,提升了混合效率.当搅拌槽内搅拌桨转速为200 r/min时,PB-RT桨的混合时间与单位体积混合能相较于直叶圆盘涡轮桨(Rushton paddle,RT桨)与六斜叶涡轮桨(6-pitched blade turbine paddle,6PBT桨)均有明显提升;此外,通过搅拌槽内层流混合试验验证了仿真模拟的正确性,为层流搅拌混合效率的提升提供了理论依据. 展开更多
关键词 搅拌槽 数值模拟 层流模型 多重参考系 示踪剂
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非线性液压弹簧力对电液伺服系统非线性动力学行为影响的研究 被引量：22
15
作者 朱勇 姜万录 +1 位作者 刘思远 郑直 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1085-1091,1104,共8页
探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理,建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为... 探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理,建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为。通过对实测数据进行深入的分析,揭示了液压弹簧的软硬弹簧特性引起的"跳跃现象"。发现液压弹簧力的非线性作用会引发非线性振动,在系统建模与动态特性研究时应该将其非线性作用考虑在内。 展开更多
关键词 电液伺服系统 非线性液压弹簧力 跳跃现象 分岔 混沌
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液压型风力发电机组主传动系统稳速控制研究 被引量：21
16
作者 艾超 孔祥东 +1 位作者 陈文婷 廖利辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1757-1763,共7页
以液压型风力发电机组定量泵-变量马达主传动系统为研究对象,建立液压主传动系统数学模型和传递函数,针对励磁同步发电机并网运行对变量马达稳速输出控制要求及系统模型中存在的相乘非线性,利用小信号线性化方法建立一种在稳定转速附近... 以液压型风力发电机组定量泵-变量马达主传动系统为研究对象,建立液压主传动系统数学模型和传递函数,针对励磁同步发电机并网运行对变量马达稳速输出控制要求及系统模型中存在的相乘非线性,利用小信号线性化方法建立一种在稳定转速附近的抗干扰控制方式。分析变量马达斜盘基准折算值、马达斜盘调整机构阀控缸响应速度、不同定量泵转速阶跃对转速控制系统的影响规律,以仿真和实验验证稳速控制方法的鲁棒性。 展开更多
关键词 液压型风力发电机 定量泵 变量马达 变转速输入 恒转速输出 相乘非线性 小信号线性化
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斜盘式轴向柱塞泵后壳体机械振动传递路径研究 被引量：14
17
作者 权凌霄 刘嵩 +2 位作者 焦宗夏 刘建伟 张琦玮 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期587-595,共9页
轴向柱塞泵振动产生后,会按照某种规律沿着一定路径向外传递。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析其机械振动产生机理及传递规律,建立振动传递路径模型;以泵后壳体作为振动传递的最终受体,建立了泵机械振动向后壳体传递的路径模型;通过... 轴向柱塞泵振动产生后,会按照某种规律沿着一定路径向外传递。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析其机械振动产生机理及传递规律,建立振动传递路径模型;以泵后壳体作为振动传递的最终受体,建立了泵机械振动向后壳体传递的路径模型;通过数值模拟和实验确定模型参数,利用MATLAB对数学模型进行求解,得到了机械振动向后壳体传递的规律;基于路径传递率的概念,对振动传递路径系统进行了路径贡献度分析,并辨识出主要传递路径;搭建了轴向柱塞泵振动测试实验台,进行了实验研究。结果表明:所建立的轴向柱塞泵振动传递路径模型和求解方法较为准确,分析误差小于5%。该研究方法为轴向柱塞泵振动传递、能量耗散规律研究,以及参数灵敏度分析奠定理论基础。 展开更多
关键词 机械振动 轴向柱塞泵 传递路径 路径传递率 后壳体
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基于变频调节的快锻液压系统节能与控制研究 被引量：11
18
作者 姚静 李彬 +2 位作者 宋豫 孔祥东 张哲 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期749-755,共7页
针对快锻时不足5%的传动效率造成的液压传动系统高能耗问题,提出由变频直驱泵与蓄能器结合起来而构成的新型泵-蓄能器复合动力源系统,并以泵口压力为控制目标,通过模糊自整定压力闭环控制策略,实现低装机功率下动力源的无溢流稳压输出,... 针对快锻时不足5%的传动效率造成的液压传动系统高能耗问题,提出由变频直驱泵与蓄能器结合起来而构成的新型泵-蓄能器复合动力源系统,并以泵口压力为控制目标,通过模糊自整定压力闭环控制策略,实现低装机功率下动力源的无溢流稳压输出,也为锻造液压机电液比例控制系统提供了稳定的动力输入。为减少节流损失,压下时利用差动回路。建立了泵头单元的数学模型,给出了确定蓄能器工作参数的基本原则。实验研究表明,基于变频调节的快锻液压系统位置误差可达0.2 mm,较电液比例阀控系统总能耗降低65.3%,传动效率提高13.4%。 展开更多
关键词 液压机 节能 变频 蓄能器 传动效率
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汽车防抱死制动系统液压控制单元的建模与仿真 被引量：11
19
作者 张晋 孔祥东 +2 位作者 姚静 王娟 常立颖 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期2967-2974,共8页
为改善汽车防抱死制动系统(ABS)整体性能,从ABS液压控制单元(HCU)的主缸、轮缸、增压阀、减压阀、蓄能器、电机以及回油泵等元件的工作原理及结构出发,建立了各元件的数学模型;基于MATLAB/Simulink仿真软件,结合电磁场分析、流场分析和... 为改善汽车防抱死制动系统(ABS)整体性能,从ABS液压控制单元(HCU)的主缸、轮缸、增压阀、减压阀、蓄能器、电机以及回油泵等元件的工作原理及结构出发,建立了各元件的数学模型;基于MATLAB/Simulink仿真软件,结合电磁场分析、流场分析和实验辨识多种手段,得到模型中的未知参量,建立了各元件准确的仿真模型,进而构建HCU参数化仿真模型。通过对试验和HCU系统仿真结果进行对比,验证了所搭建的HCU系统仿真模型的准确性,为进一步建立ABS虚拟样机奠定了基础。 展开更多
关键词 汽车防抱死制动系统 液压控制单元 参数识别 数学建模 仿真
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基于GA的液压机多PID控制器参数优化 被引量：9
20
作者 赵劲松 张阳 +1 位作者 曹晓明 姚静 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2650-2660,共11页
为了解决四通道独立负载口独立控制快锻液压机系统中多个PID控制器参数与不同工况的匹配问题,提高液压机在改变工况后的锻造精度,采用改进的GA(遗传算法)对多PID控制器参数进行整定,建立不同工况下参数调整数据库。首先,建立0.6 MN快锻... 为了解决四通道独立负载口独立控制快锻液压机系统中多个PID控制器参数与不同工况的匹配问题,提高液压机在改变工况后的锻造精度,采用改进的GA(遗传算法)对多PID控制器参数进行整定,建立不同工况下参数调整数据库。首先,建立0.6 MN快锻液压机系统的机理模型,在此基础上,通过系统辨识方法得到其实际的数学模型。其次,针对不同锻造行程和锻造频率,利用改进遗传算法对多PID控制器参数进行优化。最后,基于0.6 MN快锻液压机实验平台对仿真结果进行实验验证。研究结果表明:通过遗传算法进行多PID控制器参数优化使快锻液压机系统在多个锻造频率和锻造行程下的锻造精度达到了±1 mm,提高快锻液压机对不同工况的适应性。 展开更多
关键词 快锻液压机 系统辨识 遗传算法 多PID控制器 参数优化
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