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永磁外转子提升机复合滑模控制系统联合仿真分析
1
作者 张泰广 吴娟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第9期217-224,共8页
为了改善永磁外转子提升机的速度控制性能和对负载扰动变化的鲁棒性能,提出了基于改进扰动补偿的滑模控制器和正弦切换的滑模扰动观测器结合的复合滑模控制方法,对负载变化实时观测,将观测值融入到了控制中,提高了在负载突变时的动态响... 为了改善永磁外转子提升机的速度控制性能和对负载扰动变化的鲁棒性能,提出了基于改进扰动补偿的滑模控制器和正弦切换的滑模扰动观测器结合的复合滑模控制方法,对负载变化实时观测,将观测值融入到了控制中,提高了在负载突变时的动态响应能力。之后利用Simulation X建立了永磁外转子提升机多体动力学负载模型进行联合仿真,研究了永磁外转子提升机在多种工况下的动力学特性。联合仿真结果表明,负载观测器能够准确的观测负载变化并对扰动值进行补偿,所设计的复合滑模控制系统相比传统滑模控制具有更好的动态性能,基于复合滑模控制策略的永磁外转子提升机能够满足不同工况下的重载平稳运行。 展开更多
关键词 低速大惯量 永磁外转子提升机 改进滑模控制 滑模扰动观测器 Simulation X
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基于交叉耦合同步控制策略的单轨吊液压系统自抗扰控制器 被引量：1
2
作者 叶向阳 孟巧荣 寇子明 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1126-1134,共9页
煤矿井下单轨吊起吊液压支架等设备时存在偏载起吊等不利工况,导致起吊马达转速不同步,易发生安全事故。为实现双液压起吊马达系统的转速同步性和精准性,提出了一种基于交叉耦合同步控制策略的单轨吊液压系统自抗扰控制器(ADRC)。首先,... 煤矿井下单轨吊起吊液压支架等设备时存在偏载起吊等不利工况,导致起吊马达转速不同步,易发生安全事故。为实现双液压起吊马达系统的转速同步性和精准性,提出了一种基于交叉耦合同步控制策略的单轨吊液压系统自抗扰控制器(ADRC)。首先,对单轨吊起吊液压系统原理进行了分析,建立了起吊液压系统模型;然后,为提高起吊马达转速跟踪精度,以起吊马达为被控对象,马达转速为控制变量,设计了交叉耦合控制策略及二阶自抗扰转速控制器;最后,对在AMESim中搭建的起吊系统液压模型与Simulink中搭建的控制模型进行了联合仿真。研究结果表明:交叉耦合同步控制相较于主从控制最大同步误差降低了81.25%,达到同步的时间降低了16.0%;ADRC控制相较于PID控制,单个起吊马达超调量减少了21.2%,调节时间减小了61.9%,最大同步误差减小了68%;系统受负载扰动时,最大同步误差减小了42.9%,达到同步的时间减小了55.7%。这说明基于交叉耦合同步控制策略的单轨吊液压系统自抗扰控制器能够有效减小系统同步误差,提高系统的运动轨迹跟踪能力和抗干扰能力,具有很强的自适应性。 展开更多
关键词 液压系统 自抗扰控制器 起吊马达 交叉耦合同步控制策略 非线性状态误差反馈控制 负载扰动
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用于皮带机巡检的欠驱动机械臂位置控制研究 被引量：1
3
作者 吕磊 寇子明 李军霞 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期292-296,共5页
针对目前带式输送机巡检机器人无法实现全方位无死角检测,提出一种少电池、重量轻、长续航的巡检策略,采用中间关节为欠驱动的水平面三连杆机械臂,实现带式输送机特定位置的定点全方位深度检测。首先采用齐次坐标变换法和拉格朗日法分... 针对目前带式输送机巡检机器人无法实现全方位无死角检测,提出一种少电池、重量轻、长续航的巡检策略,采用中间关节为欠驱动的水平面三连杆机械臂,实现带式输送机特定位置的定点全方位深度检测。首先采用齐次坐标变换法和拉格朗日法分别对系统进行运动学和动力学建模,根据期望位置求出三根连杆的期望角度;其次对两根驱动连杆进行两阶段轨迹规划,利用粒子群算法找到两根驱动杆的较优中间位置,之后将轨迹光滑的拼接起来;接着设计滑模控制器对预期轨迹进行跟踪,使系统从起始位置到达期望位置;最后通过仿真实验进行验证。研究结果表明:与期望位置坐标比较,x轴方向相对误差为0.04%,y轴方向绝对误差为0.03%,误差较小,满足定点巡检要求。 展开更多
关键词 带式输送机巡检 平面欠驱动机械臂 轨迹规划 滑模控制 轨迹跟踪
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含非线性刚度节点的可展桁架结构动力学分析
4
作者 董广盛 张静 +2 位作者 吴娟 寇子明 史创 《机电工程》 北大核心 2025年第4期735-745,共11页
针对可展桁架结构的稳定性,以及在精度分析中难以体现节点的非线性刚度特性影响的问题,提出了一种基于非线性刚度连接的简单建模方法,以四单元结构测试件(STA)空间伸展臂为例,研究了不同非线性刚度特性对结构动力学特性的影响。首先,使... 针对可展桁架结构的稳定性,以及在精度分析中难以体现节点的非线性刚度特性影响的问题,提出了一种基于非线性刚度连接的简单建模方法,以四单元结构测试件(STA)空间伸展臂为例,研究了不同非线性刚度特性对结构动力学特性的影响。首先,使用增量割线刚度法线性化简化了非线性刚度特性曲线;然后,将多个模拟节点不同自由度上的非线性刚度特性Combin39弹簧单元组成了一个新的单元,并将简化后的非线性刚度特性输入到对应的弹簧单元中;最后,把组建的新单元添加到梁单元的末端,完成了对含非线性刚度节点梁单元的建模,验证了该建模方法的正确性;使用该方法研究了不同因素引起的非线性刚度特性对STA伸展臂固有频率的影响。研究结果表明:使用该建模方法得到的动力学分析结果与相关研究结果具有高度一致性;在回滞特性分析中,激振力的增加使结构的固有频率从2.341 Hz降低到2.232 Hz;而在三次弹簧特性研究中,激振力增加使结构固有频率从2.416 Hz增加到2.464 Hz。因此,不同刚度特性下的激振力对结构固有频率的影响趋势可能不同;各种刚度特性下,不同阶段刚度的增加均会引起整体刚度的增加,最终导致结构响应频率增加。该节点建模方法能够灵活处理各种刚度特性曲线,并且在面对不同形式的连接时表现出较高的通用性。 展开更多
关键词 非线性刚度特性 空间伸展臂 半刚性连接 节点建模方法 四单元结构测试件 动力学分析 固有频率
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天轮及悬绳对提升系统纵向振动的影响特性
5
作者 王彦栋 寇子明 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期376-382,417,共8页
针对含悬绳与天轮的矿井提升系统纵向振动问题,首先,采用多体动力学理论与连续体建模相结合的方式,将提升绳的悬绳与垂直段作为整体建模,构建了矿井提升系统纵向振动模型;其次,推导了系统纵向振动方程,得到了系统纵向固有频率随绳长的... 针对含悬绳与天轮的矿井提升系统纵向振动问题,首先,采用多体动力学理论与连续体建模相结合的方式,将提升绳的悬绳与垂直段作为整体建模,构建了矿井提升系统纵向振动模型;其次,推导了系统纵向振动方程,得到了系统纵向固有频率随绳长的变化规律以及系统的纵向振动响应特性,数值结果与现场试验结果吻合良好。结果表明:提出的模型准确显示了系统的共振区间,天轮对系统2阶以上的纵向固有频率有较大影响,悬绳对系统每一阶固有频率均有影响;当提升系统在纵向方向发生共振时,天轮处的共振相比提升容器处更剧烈,该振动会造成天轮井架的抖动,甚至会造成提升绳与天轮间发生相对滑动,对天轮衬垫及钢丝绳造成磨损,给系统带来安全隐患。 展开更多
关键词 矿井提升系统 纵向振动 天轮 悬绳 数值模拟
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矿用永磁外转子提升机冷却结构优化及其温度场分析
6
作者 刘鹏宇 吴娟 寇少凯 《机电工程》 北大核心 2025年第8期1606-1614,共9页
为了解决大型矿用永磁外转子提升机损耗大、温升高和散热能力不足的问题,以大型矿用永磁外转子提升机JKN-3x2.2p为例,对其温度场和流场进行了仿真分析,通过改进优化提升机内部结构来降低其最高温度,并研究了风速与风道对提升机温度的影... 为了解决大型矿用永磁外转子提升机损耗大、温升高和散热能力不足的问题,以大型矿用永磁外转子提升机JKN-3x2.2p为例,对其温度场和流场进行了仿真分析,通过改进优化提升机内部结构来降低其最高温度,并研究了风速与风道对提升机温度的影响。首先,建立了双风道流动与传热耦合三维模型,根据基本假设与边界条件,使用有限元法得到了提升机热源部分的损耗,并将其转化成生热率,对提升机温度场进行了仿真计算;然后,在定子端部设计通风槽钢来降低绕组最高温度,并对提升机定子通风孔数量进行了优化,对比了优化前后整体温度变化,分析了不同风速与风道对提升机温度场的影响;最后,为保证提升机内部气流均匀分布,对其冷却流场进行了模拟仿真;为了验证流-固耦合仿真计算方法的准确性,进行了提升机温升实验,并对比分析了仿真计算结果和实验结果。研究结果表明:安装通风槽钢使绕组最高温度降低了约7℃,永磁体最高温度下降了约5℃;选择定子通风孔数量85以及双风道、入口风速为24 m/s时散热效果更好。该研究结论揭示了定子结构改进对提升机温度场的影响,得到了冷却效果最佳方案,可为矿用永磁外转子提升机的冷却系统优化设计提供参考。 展开更多
关键词 起重机械 双风道 温度场和流场分析 气流均匀 通风槽钢 通风孔数量
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履带牵引首绳更换装置液压提升系统节能特性研究
7
作者 黄广平 寇子明 +1 位作者 薛佳保 成爱明 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期171-177,共7页
传统履带牵引首绳更换装置液压提升系统通过利用平衡阀在液压回路中建立适当的反压力,用于实现负负载的平稳下降,但在轻载和时变负载的情况下会造成液压系统能耗大、效率低和发热严重等问题。为此,在传统液压提升系统中,通过采用图解法... 传统履带牵引首绳更换装置液压提升系统通过利用平衡阀在液压回路中建立适当的反压力,用于实现负负载的平稳下降,但在轻载和时变负载的情况下会造成液压系统能耗大、效率低和发热严重等问题。为此,在传统液压提升系统中,通过采用图解法分析平衡阀先导比、设定压力等关键参数与系统能耗的关系,提出使用外部压力源流独立控制先导压力的方法控制平衡阀的开启,设计一种基于平衡阀先导压力独立控制的新型液压提升系统。利用液压系统仿真软件AMESim建立传统液压提升系统和新型液压提升系统的仿真模型,并对2种系统在首绳更换作业工况下进行仿真分析。仿真结果表明:新型液压提升系统具有明显的节能效果,相比传统液压提升系统,其节能效率可达78.24%。 展开更多
关键词 首绳更换 平衡阀 液压系统 负负载 节能特性
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Cu-Fe基摩擦片摩擦磨损性能的实验研究 被引量：3
8
作者 任剑 崔功军 鲁张祥 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第30期223-226,共4页
为探究带式运输机铜基摩擦片的摩擦学行为,采用粉末冶金工艺制备Cu-Fe基摩擦材料。在干式制动条件下用环-块摩擦磨损试验机研究摩擦片的摩擦学行为。探索铁元素对铜基复合材料摩擦片摩擦行为和磨损机理的作用。结果表明,与铜-石墨复合... 为探究带式运输机铜基摩擦片的摩擦学行为,采用粉末冶金工艺制备Cu-Fe基摩擦材料。在干式制动条件下用环-块摩擦磨损试验机研究摩擦片的摩擦学行为。探索铁元素对铜基复合材料摩擦片摩擦行为和磨损机理的作用。结果表明,与铜-石墨复合材料相比,添加了铁元素的铜-石墨复合材料在高载荷下表现出更好的摩擦学性能,其在摩擦表面上形成的富含石墨的机械混合层(MML)更加稳定。 展开更多
关键词 Cu-Fe基摩擦片 摩擦 磨损 机械混合层
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基于四杆机构的长距离柔性管道蠕动输送装置研究
9
作者 贺昊辰 高贵军 《机电工程》 北大核心 2025年第5期845-855,共11页
为降低井下水仓清理时煤泥输送管道的压力,提出了一种采用煤泥输送沿程间断性加压,以降低管道全程输送最高压力的方法,并设计了一种沿程间断布置的管道蠕动挤压装置。首先,将管道蠕动挤压装置简化为平面四杆机构,根据连杆上的描点坐标,... 为降低井下水仓清理时煤泥输送管道的压力,提出了一种采用煤泥输送沿程间断性加压,以降低管道全程输送最高压力的方法,并设计了一种沿程间断布置的管道蠕动挤压装置。首先,将管道蠕动挤压装置简化为平面四杆机构,根据连杆上的描点坐标,联立矢量方程推导了角度及速度表达式,在MATLAB软件中进行了轨迹分析,得到了相关参数;然后,对四杆机构和传动机构等进行了建模,构建了装置模型以进行运动和传动分析,得到了工作状态下四杆机构的运动参数和力的传递情况,验证了装置运动的可行性;最后,利用Fluent软件进行了模拟实验,建立了管道模型,并设置了相关参数。研究结果表明:在压力为1 MPa时,挤压装置工作一次输送的煤泥质量流量约为29.7 kg/s;管道蠕动输送装置可通过调整管道有效容积,模拟手指夹挤管道动作;在长距离煤泥输送时,工作压力值由20 MPa~30 MPa降至1 MPa,显著降低了煤泥输送对高压力的依赖。该装置为煤矿井下煤泥的高效运输提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 平面四杆机构 煤泥输送 管道挤压 蠕动机理 连杆运动轨迹 传动机构 管道输送压力
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MoNiCu涂层对不同配副的载流摩擦磨损性能研究
10
作者 刘宇嵩 崔功军 +2 位作者 冯小刚 尤世泉 杨荣乾 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期168-175,共8页
为探究MoNiCu涂层作为载流部件保护涂层的耐磨性,采用激光熔覆技术在45CrNiMoVA钢表面制备MoNiCu涂层,分别以不锈钢440C、铝合金6061和黄铜H62作为配副,在不同电流强度和滑动速度下研究MoNiCu涂层的载流摩擦磨损性能。结果表明:制备的Mo... 为探究MoNiCu涂层作为载流部件保护涂层的耐磨性,采用激光熔覆技术在45CrNiMoVA钢表面制备MoNiCu涂层,分别以不锈钢440C、铝合金6061和黄铜H62作为配副,在不同电流强度和滑动速度下研究MoNiCu涂层的载流摩擦磨损性能。结果表明:制备的MoNiCu涂层主要包括Mo、Mo_(1.24)Ni_(0.76)、Cu_(0.81)Ni_(0.19)相,其结构致密,与基体为良好的冶金结合;随着电流强度和滑动速度的增大,MoNiCu涂层与3种摩擦副对摩时均表现出良好的载流摩擦磨损性能,磨损率可低至10^(-6)mm^(3)/(N·m)数量级;在高电流条件下,对摩球受热软化,摩擦过程中涂层表面出现摩擦膜,有效减小了涂层的磨损;当电流强度为17 A时,MoNiCu/440C摩擦副的磨损机制为磨粒磨损、电弧侵蚀和氧化磨损,MoNiCu/6061摩擦副的磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损和轻微的氧化磨损,而MoNiCu/H62摩擦副的磨损机制为磨粒磨损和塑性变形。研究结果表明,配副材料对MoNiCu涂层载流摩擦磨损性能的影响与摩擦对偶的硬度和导热性紧密相关。 展开更多
关键词 Mo基涂层 激光熔覆 摩擦对偶 载流摩擦磨损 磨损机制
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FeNiC合金的干摩擦学性能研究
11
作者 冯小刚 崔功军 +2 位作者 刘宇嵩 杨荣乾 尤世泉 《润滑与密封》 北大核心 2025年第2期72-79,共8页
为改善矿山机械零部件在无油工况下的耐磨性能,以石墨作为碳源,采用粉末冶金技术设计制备FeNiC抗磨合金,并研究不同碳含量对Fe基抗磨合金显微组织和摩擦学性能的影响。实验结果表明:合金的物相主要包括α-Fe、γ-(Fe,Ni)、Fe 3C、FeNi ... 为改善矿山机械零部件在无油工况下的耐磨性能,以石墨作为碳源,采用粉末冶金技术设计制备FeNiC抗磨合金,并研究不同碳含量对Fe基抗磨合金显微组织和摩擦学性能的影响。实验结果表明:合金的物相主要包括α-Fe、γ-(Fe,Ni)、Fe 3C、FeNi 3和石墨相;材料的硬度随着石墨含量的增加呈先增大后减小的趋势,密度则逐渐下降;随着载荷和滑动速度的增大,试样的摩擦因数总体呈下降趋势,而磨损率显著增加。一部分石墨在烧结过程中与铁反应生成碳化物,对基体产生硬化作用;另一部分则以游离态的软质相石墨存在,在摩擦面形成连续的润滑膜,减少了摩擦副之间的直接接触。石墨的添加提高了FeNiC抗磨合金的摩擦学性能,在高载、高速条件下FeNiC的磨损机制主要为塑性变形、磨粒磨损和轻微的氧化磨损。 展开更多
关键词 铁基合金 干摩擦 石墨 磨损机制 粉末冶金技术
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高温抗磨NiCrAlY/Co涂层摩擦磨损性能研究
12
作者 杨荣乾 崔功军 +2 位作者 尤世泉 冯小刚 刘宇嵩 《机械强度》 北大核心 2025年第8期28-35,共8页
为了改善304不锈钢的高温耐磨性能,延长其使用寿命,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了高温抗磨NiCrAlY/Co涂层。分析了涂层形貌、物相组成及显微硬度;研究了304不锈钢和NiCrAlY/Co涂层在不同温度(室温~800℃)的摩擦学性能,并分析... 为了改善304不锈钢的高温耐磨性能,延长其使用寿命,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了高温抗磨NiCrAlY/Co涂层。分析了涂层形貌、物相组成及显微硬度;研究了304不锈钢和NiCrAlY/Co涂层在不同温度(室温~800℃)的摩擦学性能,并分析了磨损机制。结果表明,涂层形貌良好,与304不锈钢基底冶金结合;涂层由γ-Co、(Cr,Ni)和AlNi3相组成;涂层平均显微硬度(303 HV)约为基底硬度(194 HV)的1.6倍;相比基底,涂层在200~600℃摩擦因数更小,800℃时摩擦因数接近,并且涂层在600℃时摩擦因数最低(0.5);涂层在室温-800℃下的磨损率均低于基底,且在400℃时磨损率最低[1.91×10^(-5)mm^(3)/(N·m)],约为基底磨损率的1/3,表明NiCrAlY/Co涂层使304不锈钢的高温耐磨性能得到了改善。在中低温下,基底磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损,NiCrAlY/Co涂层磨损机制主要为磨粒磨损和逐渐轻微的黏着磨损;在800℃下,基底的磨损机制为塑性变形和氧化磨损,涂层的磨损机制为氧化磨损。 展开更多
关键词 304不锈钢 激光熔覆 NiCrAlY/Co涂层 高温摩擦学性能
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基于阀控防水锤系统的控制策略研究 被引量：2
13
作者 寇彦飞 李腾宇 +3 位作者 刘永姜 邵延君 王志坚 苗苗 《煤炭工程》 北大核心 2018年第5期79-81,86,共4页
针对朱家店煤矿矿井水排放关阀停泵时管路振动剧烈,水锤现象严重的问题。文章设计了基于冲击压力、管道振动、流速大小信号的反馈式阀控防水锤系统,通过控制阀的关闭速度和运动轨迹来消减水锤,并通过大量实验选取最佳关阀策略,与未采用... 针对朱家店煤矿矿井水排放关阀停泵时管路振动剧烈,水锤现象严重的问题。文章设计了基于冲击压力、管道振动、流速大小信号的反馈式阀控防水锤系统,通过控制阀的关闭速度和运动轨迹来消减水锤,并通过大量实验选取最佳关阀策略,与未采用任何控制方法的普通电动阀门和相同关阀时间内不同控制策略下管道冲击压力进行对比。实验结果表明该方法可有效防护水锤,较其他方法产生更小的冲击压力,能更有效缓解水锤现象。 展开更多
关键词 水锤防护 阀控系统 冲击压力 控制策略
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基于有限状态机的煤矿辅助运输转载自动化控制研究 被引量：6
14
作者 王雯 吴娟 +1 位作者 金书奎 邱建都 《机床与液压》 北大核心 2023年第17期101-108,共8页
为实现辅助运输过程中转载容器装载和转载工作的少人化、智能化,提出一种采用煤矿辅助运输转载机器人实现容器自动化转载的控制方案。概述煤矿辅助运输转载机器人组成及工作原理,分析机器人转载过程,确定了辅助运输转载自动化需要对单... 为实现辅助运输过程中转载容器装载和转载工作的少人化、智能化,提出一种采用煤矿辅助运输转载机器人实现容器自动化转载的控制方案。概述煤矿辅助运输转载机器人组成及工作原理,分析机器人转载过程,确定了辅助运输转载自动化需要对单轨吊车、转载机械臂、平板车、锁具的工作时序进行控制,在MATLAB中建立系统状态机,将单轨吊车、转载机械臂、平板车、锁具作为子系统,系统状态机根据用户指令结合当前各子系统的状态,协同控制各个子系统的工作时间和顺序,保证了煤矿辅助运输转载的安全进行;最后在ROS中建立辅助运输转载仿真环境,通过系统状态机控制机械臂进行多次抓取实验,实验结果表明转载容器在20次不同位置抓取实验中,抓取成功率均在80%以上。 展开更多
关键词 转载机器人 自动化控制 系统状态机 抓取实验
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输送带收卷装置设计及其恒张力控制研究 被引量：14
15
作者 张立冬 寇子明 +2 位作者 吴娟 金书奎 张利男 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第3期388-392,共5页
在带式输送机换带过程中,存在因输送带收卷张力不稳定造成的松卷或收卷电机过载等问题,对卷带机恒张力控制进行了研究,提出了一种卷带张力控制数学模型,通过该模型设计了一款中心收卷式卷带机,以及一种基于PI变频调速来实现恒张力收卷... 在带式输送机换带过程中,存在因输送带收卷张力不稳定造成的松卷或收卷电机过载等问题,对卷带机恒张力控制进行了研究,提出了一种卷带张力控制数学模型,通过该模型设计了一款中心收卷式卷带机,以及一种基于PI变频调速来实现恒张力收卷的控制策略。通过将卷带机模型进行简化,利用Recurdyn-R2R2D建立了卷带机简化后的动力学仿真模型,并根据张力控制模型在Colink联合仿真分析中搭建了输送带收卷恒张力控制策略;最终,对Recurdyn与Colink进行了联合仿真,分析了恒张力收卷效果。研究结果表明:运用张力控制模型设计的PI变频调速来实现恒张力收卷的控制策略,能够使带式输送机收卷过程中单位张力稳定在5 N/mm 2,且最大超调量不超过8%;并且能够感应收卷张力突增信号从而迅速控制卷带机停机,防止电机过载,为卷带机设计及现场运用提供了参考依据。 展开更多
关键词 带式输送机 卷带机 Recurdyn-R2R2D Colink 恒张力控制
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永磁外转子矿井提升机控制系统研究 被引量：7
16
作者 郑力奎 寇子明 吴娟 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第8期1160-1167,共8页
永磁外转子多绳摩擦式矿井提升机工作过程中,负载的波动会影响提升系统运行的稳定性,针对这一问题,对提升机的控制系统进行了研究。首先,对提升机结构和控制理论进行了分析,根据其隐极转子结构的特点,选择了采用i_(d)=0的矢量控制策略,... 永磁外转子多绳摩擦式矿井提升机工作过程中,负载的波动会影响提升系统运行的稳定性,针对这一问题,对提升机的控制系统进行了研究。首先,对提升机结构和控制理论进行了分析,根据其隐极转子结构的特点,选择了采用i_(d)=0的矢量控制策略,同时提出了采用平滑速度曲线和滑模速度控制器优化提升机运行稳定性的方法,并用李雅普诺夫稳定性定理对滑模速度控制器的稳定性进行了判断;然后,采用simulationX软件搭建了提升系统机电一体化仿真模型,并进行了仿真研究;最后,结合现场试验结果,对仿真模型的可靠性进行了验证。研究结果表明:加速度突变对提升机速度超调有明显影响,提升机q轴电流与加速度明显相关;仅采用平滑速度曲线使提升机的速度超调减少了68%,但对负载波动引起的速度波动没有明显的抑制作用;仅采用滑模速度控制器使提升机的速度超调减少了73%;在同时采用平滑速度曲线和滑模速度控制器时,提升机的速度波动减少了90%,且对负载波动有明显的抑制作用。 展开更多
关键词 永磁外转子提升机 矢量控制策略 提升系统稳定性 矢量控制 平滑速度曲线 滑模速度控制器 负载波动
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电阻应变式称重传感器迟滞性建模及实验研究 被引量：8
17
作者 王靖 高贵军 +2 位作者 寇子明 张昕 薛政宇 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第2期191-197,共7页
针对由于电阻应变式称重传感器的迟滞性对称重系统造成的误差问题,对电阻应变式称重传感器的工作原理进行了分析,对电阻应变式称重传感器进行迟滞性补偿的Preisach模型数值实现方法进行了研究。提出了一种改进的Preisach模型数值实现方... 针对由于电阻应变式称重传感器的迟滞性对称重系统造成的误差问题,对电阻应变式称重传感器的工作原理进行了分析,对电阻应变式称重传感器进行迟滞性补偿的Preisach模型数值实现方法进行了研究。提出了一种改进的Preisach模型数值实现方法,并给出了改进后模型的数学计算公式;利用西门子称重模块对改进前和改进后的Preisach模型数值实现方法进行了实验研究。研究结果表明:相较于改进前Preisach模型的数值实现方法,改进后的Preisach模型的数值实现方法,在增加状态载荷大于递减历史极大值和降低状态载荷小于递增历史极小值的情况下,其计算结果误差更小,实验中最大误差可由10.26%减小到1.66%;随着实验次数的增加,改进后的Preisach模型的数值实现方法有效地减小了误差的累加,为电阻应变式称重传感器的迟滞性提供更加准确的数学模型。 展开更多
关键词 电阻应变式称重传感器 迟滞性 PREISACH模型 状态载荷
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基于内外流场关联的喷嘴仿真及实验研究 被引量：5
18
作者 王唯博 高贵军 +2 位作者 郑杰 杨文强 游青山 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第4期474-480,共7页
针对喷嘴两级雾化之间的内部关联问题,以十字旋芯喷嘴为研究对象,对其雾滴分布特性进行了实验和仿真计算研究。首先,介绍了十字旋芯喷嘴的二维结构;然后,基于Realizable k-ε湍流模型和Pressure-swirl-atomizer雾化模型,采用Fluent软件... 针对喷嘴两级雾化之间的内部关联问题,以十字旋芯喷嘴为研究对象,对其雾滴分布特性进行了实验和仿真计算研究。首先,介绍了十字旋芯喷嘴的二维结构;然后,基于Realizable k-ε湍流模型和Pressure-swirl-atomizer雾化模型,采用Fluent软件对螺旋倾角为30°、腔体直径为6 mm、压力为4 MPa~6 MPa的喷嘴内外流场进行了仿真分析,研究了螺旋倾角大小对雾化效果的影响;最后,搭建了喷嘴雾化性能实验系统平台,用DP-02滴谱仪测得了雾化粒径分布,结合实验数据验证了仿真方法的合理性。研究结果表明:选取内流域出口流速最大值作为计算外流域入口条件更符合实际情况;随着螺旋角增大,粒径在0μm~20μm的雾滴占比越来越大,粒径在60μm~80μm的雾滴占比越来越小,该结果可以为十字旋芯喷嘴的选择提供参考。 展开更多
关键词 十字旋芯喷嘴 雾滴分布特性 喷嘴内外流场 湍流模型 雾化模型 螺旋倾角
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旋转式旁通型数字调速阀仿真及实验研究 被引量：4
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作者 靳天毅 吴娟 +1 位作者 杜秉华 郭凯宇 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第10期1412-1417,共6页
由于综采工作面处于强时变负载工况下,支架液压系统进行移架时,会引起较大的速度波动,给液压支架直线度智能化调节造成很大的难度,针对这一问题,设计了一种适用于支架工况的新型旋转式旁通型数字调速阀。首先,通过对旋转式旁通型数字调... 由于综采工作面处于强时变负载工况下,支架液压系统进行移架时,会引起较大的速度波动,给液压支架直线度智能化调节造成很大的难度,针对这一问题,设计了一种适用于支架工况的新型旋转式旁通型数字调速阀。首先,通过对旋转式旁通型数字调整阀进行理论分析,得到了影响其调速特性的主要相关参数;然后,建立了数字调速阀的SimulationX模型,对旁通型调速阀不同参数下的速度响应特性进行了定量分析,研究了其调速特性;最后,搭建了模拟实验平台,并进行了实验测试,测试结果验证了仿真的可行性分析了负载变化对调速阀调速性能的影响。研究结果表明:将旁通型调速阀应用于推移回路时,移架速度波动较小;随着弹簧刚度增大,预压缩量减小,调速阀的速度峰值减小,且移架到达稳定速度所用时间越少;不同负载输入下,速度响应曲线不同,相同负载峰值情况下,其中输入正弦负载时速度最大;验证了旁通型调速阀应用于移架的可行性,可以为后续阀的参数优化提供依据。 展开更多
关键词 强时变负载工况 数字阀控缸 调速阀调速性能 SimulationX 速度响应特性 静力学分析
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断带抓捕装置液压系统仿真实验研究 被引量：3
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作者 李康 王楠楠 +1 位作者 李军霞 程昆鹏 《液压与气动》 北大核心 2019年第8期70-75,共6页
为实现对大运量、长距离、重载的带式输送机在工作过程中断裂的胶带进行准确、及时的抓捕,设计了一套机电液一体化的断带抓捕装置。介绍了系统的基本结构,建立了装置的液压系统模型,借助AMESim软件对其进行仿真,分析蓄能器不同参数的设... 为实现对大运量、长距离、重载的带式输送机在工作过程中断裂的胶带进行准确、及时的抓捕,设计了一套机电液一体化的断带抓捕装置。介绍了系统的基本结构,建立了装置的液压系统模型,借助AMESim软件对其进行仿真,分析蓄能器不同参数的设定对抓捕效果的影响,同时组装搭建了断带抓捕试验台,对上述仿真结果进行验证。结果表明:25L双蓄能器对胶带的抓捕时间较50L单蓄能器对胶带抓捕时间短;在一定范围内,并联式蓄能器容积越小,抓捕时间越长;液压泵与蓄能器之间的安装距离也影响系统对胶带的抓捕效果,安装距离越大,抓捕时间越长。 展开更多
关键词 断带抓捕 液压系统 蓄能器 AMESIM 工作腔压力
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