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LMI Approach to Robust H_∞/H_2 Controller Design with Regional Poles Constraint of a Pump-Motor System 被引量:1
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作者 郭初生 王向周 王渝 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2006年第1期57-61,共5页
The time domain guideposts requirements of a pump-motor system is transfered into a series of constraints which express the robust performance upper bound and regional poles limits of the closed loop system. Then the ... The time domain guideposts requirements of a pump-motor system is transfered into a series of constraints which express the robust performance upper bound and regional poles limits of the closed loop system. Then the servo system control problem is transferred into the problem of robust performance optimizing under regional poles constrains described by linear matrix inequality (LMI). These LMIs are easy to solve through the Matlab LMI-toolbox. Simulations indicate that the controller has excellent dynamic, static and disturbance rejection performance, and the control system is robust and has perfect H2 performance to the bounded external torque disturbance. 展开更多
关键词 linear matrix inequality (LMI) H∞/H2 robust control regional poles placement pump-motor system servo system
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低冲次双缸软管隔膜泵液压伺服系统的设计与仿真
2
作者 刘杰 丘铭军 +3 位作者 毋嘉豪 王亚强 刘耀卓 张嘉方 《重型机械》 2025年第3期37-42,共6页
针对传统隔膜泵因曲柄连杆机构导致的冲次高、流量脉动大及隔膜寿命短等问题,提出一种基于全液压驱动的低冲次双缸协同运动软管隔膜泵新构型。通过集成闭式泵控液压系统、U型缓冲结构与液压蓄能器,结合AMESim仿真建模,系统分析了液压驱... 针对传统隔膜泵因曲柄连杆机构导致的冲次高、流量脉动大及隔膜寿命短等问题,提出一种基于全液压驱动的低冲次双缸协同运动软管隔膜泵新构型。通过集成闭式泵控液压系统、U型缓冲结构与液压蓄能器,结合AMESim仿真建模,系统分析了液压驱动在流量稳定性与压力平滑性上的优势。仿真结果表明,两组油缸位移和推进缸流量曲线连续变化,未发生撞车,同时引入液压蓄能器后,系统换向时流量和压力波动变小,负载压力波动控制在0.5 MPa范围内。与传统机械隔膜泵相比,该液压驱动隔膜泵隔膜容积大、运行频率低、换向次数少,有利于提高隔膜和进出料单向阀的寿命。研究为高稳定性大流量隔膜泵及试验样机的设计和改进提供了理论依据与工程化解决方案。 展开更多
关键词 软管隔膜泵 液压系统 低冲次 双缸往复 AMESIM仿真
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基于IGWO-LADRC的电动叉车液压伺服系统控制策略研究
3
作者 郭征 吴静波 +2 位作者 郭志军 杨月飞 王红垚 《机床与液压》 北大核心 2025年第16期144-150,共7页
针对传统电动叉车液压系统因恒定泵速和阀控调节方式导致的能源浪费和效率低等问题,提出一种基于变转速泵的液压伺服系统优化方案。为提升系统的鲁棒性与自适应能力,采用线性自抗扰控制器(LADRC)对系统性能进行优化,并结合改进线性收敛... 针对传统电动叉车液压系统因恒定泵速和阀控调节方式导致的能源浪费和效率低等问题,提出一种基于变转速泵的液压伺服系统优化方案。为提升系统的鲁棒性与自适应能力,采用线性自抗扰控制器(LADRC)对系统性能进行优化,并结合改进线性收敛因子、位置更新策略以及适应度函数的灰狼优化算法(IGWO)实现控制参数的自适应调整,克服传统LADRC参数依赖人工整定的问题。为验证所提控制策略的有效性,通过AMESim中建立的液压系统物理模型与MATLAB/Simulink中构建的IGWO-LADRC控制策略模型进行联合仿真试验。仿真结果表明:相比传统阀控系统和PID控制的泵控伺服系统,所提基于IGWO-LADRC的泵控伺服系将跟踪误差控制在0.002 m以内,远低于阀控系统的0.02 m和PID泵控系统的0.054 m,实现了更精准的位置跟踪。同时通过实时调节伺服电机的转速,系统能够精确控制定量泵输出的流量和压力,从而在完成相同作业任务时,将泵输出功率从18 kW降低至5.2 kW以内,液压系统能量利用率提升35%,显著提高了电动叉车工作装置在作业过程中的能量利用效率。 展开更多
关键词 电动叉车 液压系统 泵控伺服系统 线性自抗扰控制(LADRC) 节能
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基于深度神经网络的电液伺服泵控系统健康评估研究 被引量:1
4
作者 刘克毅 李渊 +3 位作者 王飞 陈革新 王梦 张亚欧 《机床与液压》 北大核心 2024年第9期173-179,共7页
电液伺服泵控系统具备功重比高、响应快等优点,在多领域得到广泛应用,但如何针对该系统开展更有效健康评估,进一步保障系统的安全性和可靠性成为必须面对的问题。按照明确原理、建立数学模型、建立仿真模型、仿真分析的思路针对健康评... 电液伺服泵控系统具备功重比高、响应快等优点,在多领域得到广泛应用,但如何针对该系统开展更有效健康评估,进一步保障系统的安全性和可靠性成为必须面对的问题。按照明确原理、建立数学模型、建立仿真模型、仿真分析的思路针对健康评估方法开展研究,提出油液体积含气量、气隙磁密、泄漏系数3个健康评估指标并确定阈值,构建了LGA(LSTM-GRNN-ANN)深度神经网络健康评估方法并进行仿真分析,结果显示该方法准确率约为97.48%,比LSTM、GRNN健康评估方法具有更高的准确率,为继续深入开展电液伺服泵控系统健康评估的研究提供了理论支持。 展开更多
关键词 电液伺服泵控系统 健康评估 LGA深度神经网络 仿真分析
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基于指数趋近率的液压机泵控伺服系统滑模控制
5
作者 张新文 和豪涛 《锻压装备与制造技术》 2024年第4期71-73,共3页
滑模控制方法具备较强鲁棒性,控制器结构也较简单,被广泛应用于泵控电液伺服液压系统上。在分析泵控系统原理的基础上,为克服传统PID控制很难抵抗较强外部干扰力的缺点,泵控伺服系统建立指数趋近律滑模控制器,建立泵控伺服系统MATLAB/Si... 滑模控制方法具备较强鲁棒性,控制器结构也较简单,被广泛应用于泵控电液伺服液压系统上。在分析泵控系统原理的基础上,为克服传统PID控制很难抵抗较强外部干扰力的缺点,泵控伺服系统建立指数趋近律滑模控制器,建立泵控伺服系统MATLAB/Simulink仿真。研究结果表明:正弦信号跟踪下,滑模控制最大稳态跟踪误差与PID相比降低83.4%,同时控制器IMSE指标相对PID控制器发生了显著降低。该研究有助于提高液压机运行效率,对提高产品质量具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 液压机 泵控伺服系统 滑模控制 指数趋近率 信号跟踪
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基于自适应反步法的直驱式泵控液压系统控制策略 被引量:3
6
作者 王忠伟 梁全 +2 位作者 张嘉容 高俊 张洲 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1376-1385,共10页
在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直... 在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直驱式泵控非对称缸液压系统的数学模型;其次,采取引入向量的方式,将数学模型变成了严格反馈形式,以此设计了新的自适应反步法控制器,解决了参数不确定问题;最后,在Linux+Preempt-RT半实物仿真平台下,完成了直驱式泵控非对称缸位置系统自适应反步法控制的阶跃信号、正弦信号和加入时变负载的正弦信号试验,并将其控制结果与传统PID控制结果进行了对比分析。研究结果表明:采用自适应反步法的控制器的稳态精度可以达到±3.98 mm,相比PID的控制精度提高了53.6%;同时,在系统位置控制过程中,采用参数自适应律对系统的不确定性参数进行实时调整估计,可以呈现出良好的自适应动态逼近过程。该自适应反步法控制策略具有良好的跟踪性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 电液伺服系统 闭式泵控液压系统 非对称缸 自适应反步法控制器 半实物仿真 位置控制 控制精度
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某爆破扫雷器液压系统泵阀协调控制研究
7
作者 张亮伟 陈机林 +2 位作者 徐强 龚永昌 陈佳铭 《自动化与仪器仪表》 2024年第9期1-4,9,共5页
液压系统按照控制原理可以分为泵控系统和阀控系统两大类。扫雷器的液压系统主要是阀控,阀控系统动态特性良好、控制精度高,但存在节流损失和溢流损失,故效率低。采用串联式泵阀协调控制系统可以综合泵控系统和阀控系统的优势,提高能源... 液压系统按照控制原理可以分为泵控系统和阀控系统两大类。扫雷器的液压系统主要是阀控,阀控系统动态特性良好、控制精度高,但存在节流损失和溢流损失,故效率低。采用串联式泵阀协调控制系统可以综合泵控系统和阀控系统的优势,提高能源利用效率、系统响应速度、控制精确度和稳定性,并提供更多的功能和灵活性。首先,建立了某扫雷器电液伺服系统的数学模型,然后将泵阀协调控制系统中的泵控部分和阀控部分分别设计控制策略,泵控部分主要是辅助控制,采用减小节流压降的控制策略。阀控部分为主要控制部分,为保持其控制性能,采用GABP-ADRC控制策略,并利用AMEsim和Simulink软件对该改进自抗扰控制器进行联合仿真验证。 展开更多
关键词 泵阀协调控制 电液伺服系统 改进自抗扰控制 AMEsim/Simulink
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挖掘机分布式独立电液控制系统试验台研究
8
作者 刘亚 殷晨波 +1 位作者 马守磊 马伟 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期71-76,共6页
为了深入研究电液泵控伺服系统在工程机械上的应用,设计分布式独立电液控制系统试验台。采用双排量定量柱塞泵代替定量齿轮泵,参考电液伺服闭式泵控技术,得到液压结构和电控框架。完成了液压系统中相关元件的参数选型、测控系统硬件选... 为了深入研究电液泵控伺服系统在工程机械上的应用,设计分布式独立电液控制系统试验台。采用双排量定量柱塞泵代替定量齿轮泵,参考电液伺服闭式泵控技术,得到液压结构和电控框架。完成了液压系统中相关元件的参数选型、测控系统硬件选型、工控机和数据采集卡的具体参数选取,并建立了Simulink Realtime实时系统。最后,在不同目标流量下对试验台进行测试。当目标流量分别为12、24、48 L/min时,平均绝对误差分别为0.46、0.38、0.96,均方根误差分别为0.505、0.50、1.39。在电机变转速和定负载压力下,测试流量曲线均能很好地跟踪目标流量曲线。该试验台实现了流量、压力、位移等信号的采集,为挖掘机分布式独立电液控制系统的深入研究提供了试验基础。 展开更多
关键词 电液伺服控制 闭式泵控系统 分布式独立电液控制系统试验台
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液控缓闭蝶阀运行中存在的问题及解决方案 被引量:1
9
作者 杨宇新 王腾飞 李文明 《中国水能及电气化》 2024年第5期64-70,共7页
文章以长距离输水工程运行为例,介绍了缓闭蝶阀在输水泵站中的应用,阐述了蓄能罐式液控缓闭蝶阀结构和工作原理,分析了其在工程实际应用中的优缺点,并提出改进方案。通过增加液压伺服闭环系统,充分发挥电、液两类伺服的优点,使泵站及输... 文章以长距离输水工程运行为例,介绍了缓闭蝶阀在输水泵站中的应用,阐述了蓄能罐式液控缓闭蝶阀结构和工作原理,分析了其在工程实际应用中的优缺点,并提出改进方案。通过增加液压伺服闭环系统,充分发挥电、液两类伺服的优点,使泵站及输水管线运行更加平稳安全,对高扬程输水管线水锤危害及水泵的倒转现象起到了很好的抑制作用,其改进措施可供其他同类型输水工程借鉴参考。 展开更多
关键词 液控缓闭蝶阀 伺服闭环控制系统 泵站 水锤
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重型制管成型机国内外现状与发展趋势
10
作者 陈鸿 《锻压装备与制造技术》 2024年第2期7-11,共5页
随着电力、通信、输油、输气管道等行业的不断发展,对重型制管成型机的品种、规格要求不断提高。重型制管成型机是生产重、大型钢管的核心设备。本文就2010年之前国内外制管成型机技术水平以及两种不同制管成型工艺进行比较。对2020年... 随着电力、通信、输油、输气管道等行业的不断发展,对重型制管成型机的品种、规格要求不断提高。重型制管成型机是生产重、大型钢管的核心设备。本文就2010年之前国内外制管成型机技术水平以及两种不同制管成型工艺进行比较。对2020年以后国内外制管成型机发展现状、技术水平进行探讨,并提出重型制管成型机在主机结构、液压系统、控制系统等方面的发展趋势。 展开更多
关键词 重型制管成型机 多牌坊模块化结构 伺服泵控系统 多油缸同步控制系统 UOE成型工艺 JCOE成型工艺
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开式变量泵控油压机系统控制特性研究 被引量:5
11
作者 宋豫 孔祥东 +1 位作者 姚静 王卓 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1031-1038,共8页
为解决大功率自由锻造油压机高能耗的问题,设计了一种开式变量泵控油压机系统。采用ADAMS和AMESim建立了开式变量泵控油压机系统联合仿真平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了仿真研究。基于600kN锻造油压机实验平台,对其常锻... 为解决大功率自由锻造油压机高能耗的问题,设计了一种开式变量泵控油压机系统。采用ADAMS和AMESim建立了开式变量泵控油压机系统联合仿真平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了仿真研究。基于600kN锻造油压机实验平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了验证,并将验证结果与仿真结果进行了对比。研究结果表明:开式变量泵控油压机系统能够满足技术要求,即常锻时操控性好,卸压无冲击,运行平稳;快锻(锻造频次80次/min)时,位置控制精度小于1mm。 展开更多
关键词 油压机 泵控 开式系统 控制特性 伺服变量泵
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快锻液压机传动系统合理性的探讨 被引量:5
12
作者 陈超 范淑琴 +2 位作者 赵升吨 崔敏超 韩晓兰 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期6-11,共6页
首先介绍了快锻液压机的国内外研究现状,指出了国内快锻液压机发展的不足。又分别分析了阀控液压传动系统、泵控液压传动系统和伺服液压传动系统的结构和原理,并以此为基础指出了3种液压传动系统的优缺点。相比于阀控液压传动系统和泵... 首先介绍了快锻液压机的国内外研究现状,指出了国内快锻液压机发展的不足。又分别分析了阀控液压传动系统、泵控液压传动系统和伺服液压传动系统的结构和原理,并以此为基础指出了3种液压传动系统的优缺点。相比于阀控液压传动系统和泵控液压传动系统,伺服液压传动系统具有伺服性能好、成本低、加工质量和精度高等优点。伺服液压系统非常适合应用于快锻液压机。最后总结了3种不同的液压传动系统的特点,指出伺服液压传动系统将成为快锻液压机传动系统的主要发展趋势。 展开更多
关键词 快锻液压机 阀控液压传动系统 泵控液压传动系统 伺服液压传动系统
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基于 CMAC 的高精度泵控马达位置伺服系统研究 被引量:2
13
作者 贾志勇 林廷圻 +1 位作者 韩崇伟 任瑞伍 《机床与液压》 北大核心 1998年第3期9-10,15,共3页
本文运用CMAC神经网络处理非线性系统的能力来消除摩擦对泵控马达系统跟踪精度的影响,并提出了具体的控制结构与算法、仿真结果表明该方法的有效性。
关键词 CMAC 神经网络 泵控马达 摩擦 液压伺服系统
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快锻液压机液压驱动系统泵阀复合控制研究 被引量:3
14
作者 姚静 曹晓明 +1 位作者 王佩 孔祥东 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期306-314,共9页
针对锻造液压机电液比例阀控系统快锻工况时传动效率低下的问题,提出了一种基于变频调节的快锻液压机泵阀复合控制原理。建立了其数学模型,给出了位移闭环控制和泵口压力负载敏感控制相结合的泵阀复合控制策略,并对其进行了实验研究。... 针对锻造液压机电液比例阀控系统快锻工况时传动效率低下的问题,提出了一种基于变频调节的快锻液压机泵阀复合控制原理。建立了其数学模型,给出了位移闭环控制和泵口压力负载敏感控制相结合的泵阀复合控制策略,并对其进行了实验研究。实验结果表明,基于泵阀复合控制的0.6MN液压机快锻系统,理想的快锻频次能够达到60次/分钟,位置控制精度为0.5mm。与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至18.6%,传动效率提高了25%。并分析了泵口与液压缸工作腔压差Δp大小和锻造频率f变化对其控制特性的影响规律。 展开更多
关键词 液压机 泵阀复合控制 伺服控制系统 负载敏感
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电液伺服泵控系统位置控制实验研究 被引量:8
15
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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永磁同步电动机直驱泵控差动缸位置伺服系统性能研究 被引量:12
16
作者 张红娟 权龙 李斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期107-112,共6页
采用交流伺服电机驱动定量液压泵闭环控制差动缸,是目前电液控制技术实现节能的新方法和研究热点。针对现有技术利用液控单向阀配流的不足,提出采用三配流窗口补偿差动缸面积差,减小液控单向阀能量交换,进一步提高系统能量利用率。试验... 采用交流伺服电机驱动定量液压泵闭环控制差动缸,是目前电液控制技术实现节能的新方法和研究热点。针对现有技术利用液控单向阀配流的不足,提出采用三配流窗口补偿差动缸面积差,减小液控单向阀能量交换,进一步提高系统能量利用率。试验中发现,由于泵的泄漏等不确定性因素造成系统动特性存在严重非线性、缸收回时噪声和振动大等问题,针对这些问题,采用速度、加速度前馈补偿和抗饱和积分分离PID复合控制算法进行改善,通过数字仿真确定了具体的控制器参数。试验结果表明,采用上述方法可提高位置伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性,有效抑制了液压缸运动过程的噪声和振动,实现了液压缸上升和下降速度对称,上述方法取得了良好的控制效果。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 三配流窗口 泵控差动缸 位置伺服系统 前馈补偿
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直驱式电液伺服系统及其在注塑机上的应用 被引量:13
17
作者 许宏光 曹健 赵阳 《机床与液压》 北大核心 2005年第3期119-120,90,共3页
建立了直驱式电液伺服系统的数学模型,进行了仿真分析和试验研究。结果表明,在频响不高的场合直驱式电 液伺服装置完全可替代传统的电液伺服装置。
关键词 直驱式电液伺服系统 泵控缸 交流调速模块
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直驱式泵控电液伺服系统建模与动态特性分析 被引量:8
18
作者 郑洪波 孙友松 +1 位作者 黎勉 冼灿标 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期66-70,75,共6页
为研究直驱式泵控电液伺服系统的动态特性,分析了系统的工作原理,分别建立了泵控和阀控两种控制系统的数学模型并进行了动态响应的理论分析和比较研究。搭建了一个包含交流伺服电机-定量泵为动力源的伺服驱动系统实验台,可以进行两种控... 为研究直驱式泵控电液伺服系统的动态特性,分析了系统的工作原理,分别建立了泵控和阀控两种控制系统的数学模型并进行了动态响应的理论分析和比较研究。搭建了一个包含交流伺服电机-定量泵为动力源的伺服驱动系统实验台,可以进行两种控制系统的性能实验。对实验系统进行了动态响应的数字模拟和实验研究,结果表明,由于泵控系统液压固有频率较低,动态响应慢,上升时间为阀控系统的8倍。在研究的基础上提出了提高该类系统动态特性的措施。 展开更多
关键词 电液伺服系统 动态特性 建模 泵控
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防爆液压提升机电液伺服调速控制方案分析 被引量:7
19
作者 丁海港 赵继云 赵亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1407-1411,共5页
在分析现有液压提升机的液压控制系统的结构与特点的基础上,建立泵控马达电液伺服调速系统,以模拟液压提升机的闭环控制与运行工况,通过对带/不带位置环泵控马达伺服系统的调速特性的分析,指出液压提升机的电液伺服控制应在引入马达转... 在分析现有液压提升机的液压控制系统的结构与特点的基础上,建立泵控马达电液伺服调速系统,以模拟液压提升机的闭环控制与运行工况,通过对带/不带位置环泵控马达伺服系统的调速特性的分析,指出液压提升机的电液伺服控制应在引入马达转速反馈形成转速闭环的同时,保证变量泵的排量是独立可控的,并以此为据,针对传统液压提升机进行自动化改造,设计了带/不带位置环的防爆液压提升机电液伺服调速系统。 展开更多
关键词 防爆液压提升机 电液伺服调速 控制方案 泵控马达系统
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伺服电机定量泵驱动差动液压缸系统效率的研究 被引量:20
20
作者 权龙 李凤兰 王祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期93-98,共6页
对伺服电机和定量液压泵组合驱动差动液压缸系统的特性和效率进行研究。针对应用恒定总压力对液压缸2腔预压紧、系统能量效率低的不足,提出用负载敏感原理和总压力设定曲线预先给定的方法,使液压缸运动过程中的系统压力与负载相适应,同... 对伺服电机和定量液压泵组合驱动差动液压缸系统的特性和效率进行研究。针对应用恒定总压力对液压缸2腔预压紧、系统能量效率低的不足,提出用负载敏感原理和总压力设定曲线预先给定的方法,使液压缸运动过程中的系统压力与负载相适应,同时维持背压在一个较低的值,减小了系统的能耗和泵的发热。进一步提出用低压蓄能器对液压缸2腔预压紧的回路原理,不仅简化了控制回路,也降低了电机和液压系统的能耗。研究工作获得了数字仿真和试验的验证。 展开更多
关键词 交流伺服电机 泵控系统 注塑机 锁模机构 变速泵 差动缸
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