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助力外骨骼机器人随行驱动系统研究
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作者 陈贵亮 葛朋飞 +1 位作者 杨冬 蔡超 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第10期340-344,共5页
针对随行助力外骨骼机器人对液压驱动系统的实际需求,提出了一种可供助力外骨骼使用的差动液压驱动系统。基于双边节流滑阀原理,研究、设计了一种由步进电机直接驱动阀芯位移的数字双边锥面节流滑阀。对常见的两种滑阀阀芯压力损失进行... 针对随行助力外骨骼机器人对液压驱动系统的实际需求,提出了一种可供助力外骨骼使用的差动液压驱动系统。基于双边节流滑阀原理,研究、设计了一种由步进电机直接驱动阀芯位移的数字双边锥面节流滑阀。对常见的两种滑阀阀芯压力损失进行了对比分析,得出了锥形阀芯过流面积大,压力响应速度快的结论。设计基于双边节流滑阀的差动液压系统和测试实验平台,进行了阀控液压缸的推力随阀芯移动而变化的实验。结果表明,该种差动液压系统理念的确可以以较少的液压控制元件完成对执行油缸正、反向行程的控制,且压力响应速度快,可以满足随行助力外骨骼对轻便、廉价和随动性好的需求。 展开更多
关键词 随行助力外骨骼 差动液压驱动系统 双边节流滑阀 快速响应 便携驱动 低成本
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食品超高压处理设备恒功率变量增压系统的设计及仿真
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作者 曹建锋 王玉虎 +3 位作者 冀宏 张建军 姚鹤 杨福年 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期212-216,共5页
针对食品超高压处理设备的增压工况要求,设计一种恒功率变量增压系统用于处理仓中超高压水的注入,阐述了恒功率变量增压系统的工作原理、设计要求及主要部件选型,并利用AMESim软件对增压系统进行建模和仿真计算,以验证恒功率变量控制在... 针对食品超高压处理设备的增压工况要求,设计一种恒功率变量增压系统用于处理仓中超高压水的注入,阐述了恒功率变量增压系统的工作原理、设计要求及主要部件选型,并利用AMESim软件对增压系统进行建模和仿真计算,以验证恒功率变量控制在食品超高压处理设备增压系统中应用的可行性。结果表明:恒功率变量增压系统可以满足食品超高压处理设备的增压要求,通过合理调节参数,可以降低增压系统的输入功率,提高整机的工作效率。研究结果为大型工业化食品超高压处理设备的增压系统设计提供了参考。 展开更多
关键词 超高压处理设备 恒功率变量 增压系统 建模与仿真
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精密成形锻造液压机快速泄压系统分析
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作者 褚祥利 刘雨晴 +5 位作者 黎显旭 崔明光 谢强 李海鹏 李云峰 王鹏 《锻压装备与制造技术》 2025年第3期37-39,共3页
高性能材料成形装备对液压系统稳定性和快速响应能力的要求不断提高。根据精密成形锻造液压机快速泄压系统的结构特点以及流体的连续性方程,建立插装阀系统的数学模型,并利用AMESIM建立控制插装阀的仿真模型,对快速泄压系统插装阀的开... 高性能材料成形装备对液压系统稳定性和快速响应能力的要求不断提高。根据精密成形锻造液压机快速泄压系统的结构特点以及流体的连续性方程,建立插装阀系统的数学模型,并利用AMESIM建立控制插装阀的仿真模型,对快速泄压系统插装阀的开启及关闭进行分析,优化插装阀控制盖板节流孔和节流阀的节流孔孔径,提高设计效率,保证设计质量。 展开更多
关键词 锻造液压机 二通插装阀 AMESIM 数学模型 动态仿真
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阀控缸电液伺服系统的反步分数阶滑模控制
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作者 刘靖 孙春耕 程丰浩 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期278-285,共8页
为进一步提高阀控缸电液伺服系统的位置跟踪精度,基于分数阶微积分理论提出了一种反步分数阶滑模控制方法。首先考虑到阀控缸电液伺服系统的压力流量非线性以及未建模动态等非线性特性,建立了阀控缸电液伺服系统的非线性数学模型。其次... 为进一步提高阀控缸电液伺服系统的位置跟踪精度,基于分数阶微积分理论提出了一种反步分数阶滑模控制方法。首先考虑到阀控缸电液伺服系统的压力流量非线性以及未建模动态等非线性特性,建立了阀控缸电液伺服系统的非线性数学模型。其次,将分数阶微积分理论与反步滑模控制方法相结合,提出了一种反步分数阶滑模控制器。然后通过Lyapunov理论验证了在反步分数阶滑模控制器下系统的稳定性。最后,在Matlab/Simulimk环境中搭建了阀控缸电液伺服系统的非线性数学模型以及反步分数阶滑模控制器并进行仿真。通过与PID控制器和反步控制器相比较,仿真结果表明:反步分数阶滑模控制器不仅可以提高系统的跟踪精度,还具有较好的响应性能。通过跟踪误差平均值计算,与PID控制器和反步控制器相比,反步分数阶滑模控制器的跟踪精度分别提高了96.57%和84.53%。 展开更多
关键词 阀控缸 电液伺服系统 分数阶 滑模控制 位置跟踪
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基于PSO-模糊PID电液伺服系统控制 被引量:1
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作者 肖浩 李涛 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期139-144,共6页
电液伺服控制是典型的非线性时变系统,常规PID控制结构简单,但难以取得理想的控制效果。为了提高脉冲试验台电液伺服系统的控制精度和稳定性,提出一种基于改进的粒子群算法优化的自适应模糊PID控制策略。根据流体动力学原理,建立了阀控... 电液伺服控制是典型的非线性时变系统,常规PID控制结构简单,但难以取得理想的控制效果。为了提高脉冲试验台电液伺服系统的控制精度和稳定性,提出一种基于改进的粒子群算法优化的自适应模糊PID控制策略。根据流体动力学原理,建立了阀控非对称缸的数学模型,设计了模糊PID控制器,并通过PSO算法对模糊PID控制器的量化因子与比例因子进行寻优。利用MATLAB/Simulink搭建控制系统模型,联合AMESim中搭建的液压系统模型进行联合仿真。结果表明:与常规PID控制和模糊PID控制相比,脉冲试验台采用粒子群优化模糊PID作为控制策略时对压力指令信号的跟踪精度显著提高,且对于不同类型、脉冲频率、压升速率的压力脉冲信号,液压系统都具有较好的动态特性和鲁棒性。 展开更多
关键词 脉冲试验台 电液伺服系统 PSO算法 模糊控制 联合仿真
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海洋环境压差能的混合式浮力调节系统性能试验
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作者 曹阳 张晨鸣 +1 位作者 马建伟 姚宝恒 《船舶工程》 北大核心 2025年第6期63-68,共6页
[目的]浮力调节系统作为水下移动观测平台实现上浮与下潜的核心机构,通过合理调节和利用浮力驱动观测平台运动,对实现低能耗、长续航至关重要。为优化该系统的效能,进一步降低水下移动观测平台的能耗,并扩大其浮力调节范围,[方法]设计... [目的]浮力调节系统作为水下移动观测平台实现上浮与下潜的核心机构,通过合理调节和利用浮力驱动观测平台运动,对实现低能耗、长续航至关重要。为优化该系统的效能,进一步降低水下移动观测平台的能耗,并扩大其浮力调节范围,[方法]设计研发混合式浮力调节系统。该系统经历了压力筒模拟外界环境的整体性能试验以及水池环境下的系统集成试验。[结果]试验结果显示:该系统的主动部分在高压环境下排油功能表现优异,整体系统展现出高度的稳定性和可靠性;其被动部分同样功能良好,蓄能器充放油顺畅,保证系统高压稳定运行;同时,系统的高压回油工作性能也表现优良。此外,该混合式浮力调节系统的集成载体具备精确的主动调节浮力能力。[结论]此混合式浮力调节系统满足了大深度、低耗能和高精度等浮力调节技术的发展需求,具有广阔的推广应用前景。 展开更多
关键词 水下移动观测平台 海洋环境压差能 混合式浮力调节系统 工作性能试验
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无外界动力源高精度液压加载平台研制
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作者 刘代峰 邱冰静 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期138-144,共7页
该文研制了无外界动力源高精度液压加载平台:以高速开关阀为核心的数字液压系统,以蓄能器作为系统的动力源,使用脉宽调制信号控制高速开关阀,使用增压缸提高了系统加载能力和流量输出分辨率,满足快速增压、精确增压、快速降压和精确降... 该文研制了无外界动力源高精度液压加载平台:以高速开关阀为核心的数字液压系统,以蓄能器作为系统的动力源,使用脉宽调制信号控制高速开关阀,使用增压缸提高了系统加载能力和流量输出分辨率,满足快速增压、精确增压、快速降压和精确降压四种控压回路的切换及压力精确控制。该装置可应用于材料和设备力学性能测试领域,尤其适用于多参数环境耦合试验室等无外界动力源的工作场合,具有低成本、低能耗、高集成化、高可靠性和高精度的优点。 展开更多
关键词 液压加载 蓄能器 增压缸 高速开关阀
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液体加样高精度检测技术
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作者 赵鹏 和发展 +2 位作者 姚电鹏 杨伟 王超 《机床与液压》 北大核心 2025年第19期223-228,共6页
为了解决体外诊断设备在通量化实验过程中样本检测系统识别精度低和可靠性差的问题,以微量液体加样的高精度压力检测系统为研究对象,基于边界层理论,在压力梯度沿壁面法向不变且壁面上的压力等于边界层以外主流域的压力条件下,建立压力... 为了解决体外诊断设备在通量化实验过程中样本检测系统识别精度低和可靠性差的问题,以微量液体加样的高精度压力检测系统为研究对象,基于边界层理论,在压力梯度沿壁面法向不变且壁面上的压力等于边界层以外主流域的压力条件下,建立压力检测系统数学分析模型,得到影响压力检测精度的影响因子。通过搭建压力检测实验平台,分别对静压孔的结构参数与流体速度进行实验研究,分析其对压力的影响规律。结果表明:影响压力变化的主要因素有静压孔直径、静压孔深度、流体速度以及轴线角度;直径与深度参数改变孔口流阻与内孔涡系结构,流体速度与轴线角度参数改变流体的压力梯度与局部扰动形态,导致压力检测曲线的差异;静压孔对压力检测系统的性能影响比较显著,合理设计静压孔结构能够有效提高系统的响应速度,改善检测系统的精确性与稳定性;采用优化后的检测系统,对于1μL及以上体积样本,识别率可达到100%(万次测试)。 展开更多
关键词 加样系统 压力检测 精确性 稳定性
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电液转换器故障原因分析及处理措施
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作者 王凯 《大氮肥》 2025年第2期108-111,共4页
电液转换器错油门卡涩故障是润滑油氧化在错油门与壳体间形成漆膜导致的,通过在试验台上对备用电液转换器手轮与电信号的操作相互影响试验、电液转换器最低可接受调速油压力试验及油动机滑阀振幅的调整试验,提出并实施了在线不停机处理... 电液转换器错油门卡涩故障是润滑油氧化在错油门与壳体间形成漆膜导致的,通过在试验台上对备用电液转换器手轮与电信号的操作相互影响试验、电液转换器最低可接受调速油压力试验及油动机滑阀振幅的调整试验,提出并实施了在线不停机处理卡涩故障的方法,避免了机组停机造成的生产损失。对比国内外除漆膜技术,选择平衡电荷净化滤油机对润滑油进行过滤,减少和降低了漆膜的形成。介绍了电液转换器双冗余自动切换改造方案,该方案解决了电液转换器故障导致的设备停机问题。 展开更多
关键词 电液转换器 卡涩 漆膜 平衡电荷净化滤油机 双冗余
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液压破碎锤活塞横裂机理分析与工艺优化 被引量:3
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作者 童桂英 万怡男 +2 位作者 张磊 石岩 张业明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2995-3004,共10页
针对破碎锤中的活塞横裂现象,分析了活塞产生横裂的机理,并提出了一种新的活塞热处理制造工艺。采用硬度计和金相组织显微镜对活塞材料进行分析,得出发生活塞横裂故障部位的材料成分和金相组织符合设计要求,而硬度和硬化层深度低于设计... 针对破碎锤中的活塞横裂现象,分析了活塞产生横裂的机理,并提出了一种新的活塞热处理制造工艺。采用硬度计和金相组织显微镜对活塞材料进行分析,得出发生活塞横裂故障部位的材料成分和金相组织符合设计要求,而硬度和硬化层深度低于设计要求。利用ANSYS求解活塞“卡死”情况下的最大应力为1229.8 MPa,超出材料的屈服极限850 MPa,最大应力的位置在活塞横裂处;利用Fluent求解活塞所受的径向不平衡力,在活塞的回油槽中受到的最大径向力为3408 N,最小径向力为10 N,在活塞的进油槽中,最大径向力为15675 N,最小径向力为73 N。结果表明,活塞在径向不平衡力作用下形成的“卡死”现象是活塞发生横裂的主要原因。提出延长活塞的渗碳时间、增加活塞在热处理过程中的校直次数等热处理新工艺,经耐久实验验证,所提工艺可以有效解决活塞横裂问题。 展开更多
关键词 液压破碎锤 活塞 横裂 卡死 径向不平衡力
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液压机械传动装置模式切换离合器滑模控制
11
作者 韩其炎 王春光 《内燃机与配件》 2025年第18期41-43,共3页
液压机械传动装置(Hydraulic Mechanical Transmission,HMT)是一种需要依靠多组离合器实现模式切换的多模式传动装置。为更好地解决离合器压力跟踪偏差带来的接合品质问题,提出了一种基于切换增益调节的离合器滑模控制方法。以HMT模式... 液压机械传动装置(Hydraulic Mechanical Transmission,HMT)是一种需要依靠多组离合器实现模式切换的多模式传动装置。为更好地解决离合器压力跟踪偏差带来的接合品质问题,提出了一种基于切换增益调节的离合器滑模控制方法。以HMT模式切换离合器接合过程为研究对象,在构建离合器液压执行机构数学模型的基础上,设计了滑模控制器,通过RBF神经网络方法来调节滑模控制器中的切换增益,解决滑模控制中的抖振问题,最后进行了李雅普诺夫意义下的稳定性分析。仿真结果表明,所提出的滑模控制方法能够实现离合器压力的精准跟踪,有效降低了冲击度,改善了HMT模式切换品质。 展开更多
关键词 液压机械传动装置 离合器 压力轨迹 滑模控制
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排水检测实验室设备维护保养体系优化研究
12
作者 来瑾 贾聪霞 《仪器仪表用户》 2025年第3期69-70,73,共3页
排水检测实验室的设备是进行准确检测和分析的关键工具,然而,由于设备的复杂性、高频率使用以及环境因素的影响,设备的维护保养面临着诸多挑战。传统设备维护保养方式往往依赖于定期巡检和人工经验判断,存在着效率低下、准确性不高、难... 排水检测实验室的设备是进行准确检测和分析的关键工具,然而,由于设备的复杂性、高频率使用以及环境因素的影响,设备的维护保养面临着诸多挑战。传统设备维护保养方式往往依赖于定期巡检和人工经验判断,存在着效率低下、准确性不高、难以提前发现潜在故障等问题。因此,探索更加科学、高效的排水检测实验室设备维护保养体系优化方法具有重要的现实意义。鉴于此,文中结合具体案例,对排水检测实验室设备维护保养体系优化策略展开详探究,旨在推动排水检测行业的技术进步,提高行业的整体水平。 展开更多
关键词 排水检测 实验室设备 维护保养 体系优化
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海浪发电机能量转换效率提升策略探究
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作者 张孝宇 《船舶物资与市场》 2025年第5期124-126,共3页
在海洋能开发利用进程中,波浪发电技术的能量转化效率不高,一直限制着其工业化进程。此类装置捕获波浪能的机械结构设计与能量转换系统的匹配度不足,导致大量能量在传递过程中耗散。目前振荡浮子式、浮筏式等主流技术路线普遍存在波浪... 在海洋能开发利用进程中,波浪发电技术的能量转化效率不高,一直限制着其工业化进程。此类装置捕获波浪能的机械结构设计与能量转换系统的匹配度不足,导致大量能量在传递过程中耗散。目前振荡浮子式、浮筏式等主流技术路线普遍存在波浪响应速度迟钝、不同工况适应性差等缺陷。设备在复杂海况下运行,液压传动系统的压力波动与发电机组转速控制的协同失衡,将进一步降低整体能效。传统优化方案多聚焦在单一部件的改进,缺乏从能量角度上的优化,造成局部改进难以转化为整体效率的提升。本文就海浪发电机能量转换效率提升策略展开研究。 展开更多
关键词 海浪发电机 能量转换 效率提升
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大力值液压式力标准机研究现状
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作者 梁培 陈歆 黄杰 《仪器与设备》 2025年第1期66-74,共9页
力学计量是通过科学方法和仪器对物体的力学性质进行测量的过程,依托国家计量装置为基准,对各种场合下的力值及物理量进行测量和标定。液压式力标准机在大力值测量中具有重要应用,但油缸泄露可能导致力值输出波动,从而影响力值输出。从... 力学计量是通过科学方法和仪器对物体的力学性质进行测量的过程,依托国家计量装置为基准,对各种场合下的力值及物理量进行测量和标定。液压式力标准机在大力值测量中具有重要应用,但油缸泄露可能导致力值输出波动,从而影响力值输出。从硬件结构优化和控制算法两个方面对大力值液压式力标准机的研究现状进行总结,并对其未来发展进行了展望。Mechanical measurement is the process of measuring the mechanical properties of objects through scientific methods and instruments, relying on national measuring devices as the benchmark, the force value and physical quantity in various occasions are measured and calibrated. The hydraulic force standard machine has an important application in the measurement of the force value, but the leakage of the cylinder may lead to the fluctuation of the force value output, thus affecting the value output. The research status of the hydraulic force standard machine with high force value is summarized from two aspects of hardware structure optimization and control algorithm, and its future development is forecasted. 展开更多
关键词 力学计量 液压式力标准机 大力值计量
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基于有限元和RBF神经网络的液压支架前连杆疲劳寿命预测 被引量:10
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作者 许志鹏 刘婵 冯红翠 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第1期110-116,共7页
针对工程应用中液压支架前连杆疲劳寿命预测的需求,提出了一种基于RBF神经网络的疲劳寿命预测方法,选取5个关键设计参数为输入量,以前连杆疲劳寿命为目标函数建立了疲劳寿命预估模型。首先,运用有限元分析获得前连杆的疲劳寿命,再通过... 针对工程应用中液压支架前连杆疲劳寿命预测的需求,提出了一种基于RBF神经网络的疲劳寿命预测方法,选取5个关键设计参数为输入量,以前连杆疲劳寿命为目标函数建立了疲劳寿命预估模型。首先,运用有限元分析获得前连杆的疲劳寿命,再通过优化拉丁采样的方法获得训练样本点,并以此建立前连杆疲劳寿命的RBF神经网络预估模型,通过优化RBF神经网络的目标值和扩散值提高模型的预估精度。结果表明:优化后的前连杆疲劳寿命预估模型计算结果与测试样本点拟合精度较高,平均相对误差为6.72%,满足工程目标,适当增加训练样本点的数量有利于进一步提高疲劳寿命的预估精度。 展开更多
关键词 液压支架 疲劳寿命预测 神经网络 疲劳性能
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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
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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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电液伺服系统的非线性积分滑模变结构控制 被引量:1
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作者 孙春耕 刘靖 李骥鹏 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2024年第12期240-246,共7页
针对存在初始误差时积分滑模控制器导致电液伺服系统暂态性能恶化甚至不稳定的问题,提出了一种非线性积分滑模变结构控制方法。考虑到系统的不确定性以及外干扰问题,建立电液伺服系统的非线性数学模型;把一种能够将小误差放大、大误差... 针对存在初始误差时积分滑模控制器导致电液伺服系统暂态性能恶化甚至不稳定的问题,提出了一种非线性积分滑模变结构控制方法。考虑到系统的不确定性以及外干扰问题,建立电液伺服系统的非线性数学模型;把一种能够将小误差放大、大误差饱和的非线性函数引入积分滑模面中,形成非线性积分滑模面,并通过Lyapunov稳定性理论证明了在该控制方法下系统的稳定性;在Matlab/Simulink环境中搭建电液伺服系统模型和非线性积分滑模控制器模型,并与滑模控制器以及常规积分滑模控制器仿真结果比较。结果表明:该控制器不仅消除了系统的超调量,还将调节时间缩短了43.33%;与滑模控制器相比,该控制器的位移跟踪精度提高了40.16%。因此,应用非线性积分滑模控制器的电液伺服系统不仅能够提高跟踪精度,还能改善系统的暂态性能。 展开更多
关键词 电液伺服系统 非线性积分滑模控制器 位置跟踪 暂态性能
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基于AMESIM的锻造液压机液压系统仿真分析
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作者 褚祥利 米新征 +2 位作者 张君宇 赵欢 祁磊 《锻压装备与制造技术》 2025年第2期34-38,共5页
锻造液压机在国民经济中占有重要地位,是衡量一个国家机械制造水平的标志之一。锻造液压机液压控制系统对其性能有直接影响,因此开展对锻造液压机液压控制系统的研究具有重要意义。本文以50MN锻造液压机液压控制系统设计为基础,采用机... 锻造液压机在国民经济中占有重要地位,是衡量一个国家机械制造水平的标志之一。锻造液压机液压控制系统对其性能有直接影响,因此开展对锻造液压机液压控制系统的研究具有重要意义。本文以50MN锻造液压机液压控制系统设计为基础,采用机理建模、仿真分析及实验验证三种研究手段对锻造液压机液压系统性能进行了研究。 展开更多
关键词 锻造液压机 液压系统 二通插装阀 数学模型 动态仿真
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基于封闭容腔压力控制的热链轮链板张紧液压装置
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作者 缪兵 《机械设计与制造工程》 2024年第12期121-125,共5页
以封闭压力容腔的压力作为精准控制链轮链板输送装置部件液压张紧力的关键参数,重点进行了容腔压力变化的影响参数分析和封闭压力容腔压力控制优化设计。通过分析泄漏、装置局部温度变化对装置封闭压力容腔压力变化的影响程度和系统油... 以封闭压力容腔的压力作为精准控制链轮链板输送装置部件液压张紧力的关键参数,重点进行了容腔压力变化的影响参数分析和封闭压力容腔压力控制优化设计。通过分析泄漏、装置局部温度变化对装置封闭压力容腔压力变化的影响程度和系统油液压力、含气量、温度参数对容腔油液动态体积弹性模量的影响规律,落实符合相应参数要求的系统元件配置选用和对外部影响因素控制及内部压力控制的有效优化设计,从而得到系统稳定、响应迅速、液压张紧运行控制可靠的热链轮链板张紧液压装置。 展开更多
关键词 封闭压力容腔 精准控制 链轮链板输送装置 影响分析 优化设计
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