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基于粒子群算法的阀控变量机构控制参数优化

机电工程 2022年第8期39卷 1118-1124页

作者：卫立新张瑞周围宁志强化建辉高有山太原科技大学机械工程学院山西太原030024

比例阀控制的柱塞缸系统存在PID参数手动整定繁琐的问题,为了解决四配流轴向柱塞马达变量机构的控制参数整定问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)的并行协同设计方法。首先,采用了伺服比例阀和与斜盘固定连接的角位移传感器组成的PID闭... 详细信息

比例阀控制的柱塞缸系统存在PID参数手动整定繁琐的问题,为了解决四配流轴向柱塞马达变量机构的控制参数整定问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)的并行协同设计方法。首先,采用了伺服比例阀和与斜盘固定连接的角位移传感器组成的PID闭环,对四配流轴向柱塞马达斜盘倾角进行了控制,改变了四配流轴向柱塞马达的输出轴转速;然后,采用Simulation X,搭建了变排量四配流轴向柱塞马达和阀控变量机构的模型;最后,提出了一种脱离液压仿真软件平台的基于粒子群算法的并行协同设计方法,解决了四配流轴向柱塞马达变量机构控制参数整定问题,并将其用于PID参数自动寻优整定,以减少控制系统跟踪误差。研究结果表明:与未经优化控制参数的系统相比,优化控制参数后,马达斜盘摆角的超调量减少了21%,柱塞腔内部的压力峰值降低3.4 MPa,马达转速平稳;该结果可为后续搭建变排量四配流轴向柱塞马达物理样机提供理论依据。

关键词：轴向柱塞马达液压系统粒子群算法多线程并行协同控制参数整定比例阀斜盘倾角

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斜盘式轴向柱塞泵柱塞运动学分析的一般模型

兰州理工大学学报 2021年第5期47卷 59-64页

作者：王建森曹伟栋何鑫龙王峥嵘张志伟兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

考虑斜盘式轴向柱塞泵斜盘倾角、斜盘交错角及柱塞倾角结构特征,采用坐标变换法,建立了柱塞泵柱塞运动学分析的一般数学模型.经分析结果表明:斜盘交错角使柱塞运动的相位发生变化;柱塞倾角使柱塞运动曲线呈类简谐规律变化;斜盘交错角和... 详细信息

考虑斜盘式轴向柱塞泵斜盘倾角、斜盘交错角及柱塞倾角结构特征,采用坐标变换法,建立了柱塞泵柱塞运动学分析的一般数学模型.经分析结果表明:斜盘交错角使柱塞运动的相位发生变化;柱塞倾角使柱塞运动曲线呈类简谐规律变化;斜盘交错角和柱塞倾角增大均会使柱塞的位移、速度和加速度最大幅值增大,位移增大可增加柱塞泵的排量,柱塞沿其轴线方向速度和加速度的增大会提高柱塞腔液流瞬时最大速度和柱塞的惯性力;采用负的斜盘交错角时,上下死点偏转角偏转方向与缸体旋向相同为正,推迟柱塞腔预压缩和预膨胀过程,反之则为负,提前柱塞腔预压缩和预膨胀过程;在斜盘变量过程中,上下死点偏转角随斜盘倾角改变而变化,斜盘交错角绝对值越小,上下死点偏转角的变化梯度随斜盘倾角变小而增大,而当斜盘倾角在大排量范围内变化时上下死点偏转角的变化梯度变小;上下死点最大偏转角为90°,此时斜盘倾角为零.

关键词：斜盘倾角交错角柱塞倾角轴向柱塞泵运动学模型

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变排量斜盘式压缩机斜盘动力学分析

合肥工业大学学报（自然科学版） 2019年第9期42卷 1169-1174页

作者：李佳沅陆益民宋新伟合肥工业大学机械工程学院

变排量斜盘式压缩机斜盘倾角变化的动力学分析关系到压缩机的斜盘倾角控制,同时斜盘倾角变化的平稳性、快速性也影响着压缩机的性能。文章根据压缩机的运动学分析和斜盘倾角变化的动力学分析,从理论上计算了压缩机的斜盘倾角变化过程;... 详细信息

变排量斜盘式压缩机斜盘倾角变化的动力学分析关系到压缩机的斜盘倾角控制,同时斜盘倾角变化的平稳性、快速性也影响着压缩机的性能。文章根据压缩机的运动学分析和斜盘倾角变化的动力学分析,从理论上计算了压缩机的斜盘倾角变化过程;通过多种工况下的斜盘倾角时间响应计算,分析了压缩机斜盘部分的阻尼系数、转速、斜盘转动惯量、斜盘质量、弹簧弹性系数对瞬态斜盘倾角变化的平稳性和快速性的影响。该文研究结果为变排量斜盘式压缩机的斜盘倾角设计和振动噪声分析提供了一定的参考。

关键词：斜盘倾角运动学动力学平稳性快速性

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变排量压缩机动力学分析及优化

变排量压缩机动力学分析及优化

作者：李佳沅合肥工业大学

学位级别：硕士

随着变排量斜盘式压缩机在汽车空调系统中的广泛应用,压缩机性能的提升得到了越来越多的关注。本文以变排量斜盘式压缩机动力学分析为基础,研究了压缩机的转子动平衡、关键零部件受力以及结构优化等问题。压缩机的振动噪声测试显示压缩... 详细信息

随着变排量斜盘式压缩机在汽车空调系统中的广泛应用,压缩机性能的提升得到了越来越多的关注。本文以变排量斜盘式压缩机动力学分析为基础,研究了压缩机的转子动平衡、关键零部件受力以及结构优化等问题。压缩机的振动噪声测试显示压缩机的空转振动噪声比较突出,分析得出转子动不平衡是造成压缩机空转振动噪声偏大的主要原因,并计算压缩机转子的动不平衡量。对压缩机斜盘进行动力学分析,理论计算斜盘倾角变化的时间响应。通过时间响应的最大超调量和上升时间两个指标,分析压缩机转子部分的弹簧阻尼系数、斜盘转动惯量、斜盘质量和弹簧弹性系数对斜盘倾角响应的平稳性和快速性的影响。通过压缩机的结构优化,改善压缩机的动不平衡量和斜盘运动的卡滞。编写动平衡优化软件,对压缩机转子各零件的质量、结构及惯性参数进行优化,求解在约束范围内使得压缩机总不平衡量最大值最小化的各设计变量值。通过压缩机斜盘毂的动力学分析,得出斜盘毂、主轴之间的侧向力矩以及斜盘毂和主轴的直接接触会对斜盘的轴向运动产生较大的摩擦力,从而导致斜盘运动出现卡滞现象。针对斜盘运动的卡滞,提出有效的改进措施。对压缩机的运动学和动力学进行仿真,研究压缩机在空转和稳态工况下的零件之间作用力。将仿真结果与前面的理论动力学计算进行对比,验证压缩机理论动力学计算的准确性。

关键词：振动噪声动力学分析斜盘倾角结构优化仿真

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斜盘式柱塞泵结构参数对脉动特性的影响研究

机械制造与自动化 2012年第4期41卷 21-23页

作者：刘桓龙张燃柯坚王国志张志鹏西南交通大学机械工程学院四川成都610031

通过对斜盘式轴向柱塞泵工作原理进行分析,利用仿真软件AMESim建立了柱塞泵系统模型,通过仿真计算出不同排油腔大小的柱塞泵输出油液脉动系数并进行对比,同时比较不同工况下的脉动系数,最终总结出柱塞泵结构参数对脉动特性的影响,为柱... 详细信息

通过对斜盘式轴向柱塞泵工作原理进行分析,利用仿真软件AMESim建立了柱塞泵系统模型,通过仿真计算出不同排油腔大小的柱塞泵输出油液脉动系数并进行对比,同时比较不同工况下的脉动系数,最终总结出柱塞泵结构参数对脉动特性的影响,为柱塞泵的应用提供参考。

关键词：柱塞泵脉动排油腔斜盘倾角

基于AMESim的斜盘式轴向柱塞泵建模与仿真分析

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陇东学院学报 2018年第1期29卷 40-43页

作者：罗宏博张建锐郭海亮陇东学院机械工程学院甘肃庆阳745000 中国石油天然气股份有限公司庆阳石化分公司甘肃庆阳745000

斜盘倾角是影响柱塞泵流量和压力脉动的主要工作参数,在对柱塞泵工作原理及其运动进行理论分析的基础上,以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,构建了柱塞相对于缸孔运动的数学模型;运用AMESim软件建立斜盘式轴向柱塞泵关键元件的模型,通过仿... 详细信息

斜盘倾角是影响柱塞泵流量和压力脉动的主要工作参数,在对柱塞泵工作原理及其运动进行理论分析的基础上,以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,构建了柱塞相对于缸孔运动的数学模型;运用AMESim软件建立斜盘式轴向柱塞泵关键元件的模型,通过仿真计算出脉动系数并与理论公式计算结果进行对比,分析斜盘倾角对柱塞运动的影响,得出斜盘倾角对柱塞排量和脉动的影响规律,从而为高压高速轴向柱塞泵的设计和故障诊断提供了参考依据。

关键词：斜盘倾角轴向柱塞泵 AMEsim软件流量脉动

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一种伺服控制机构设计与调试技术研究与应用

液压气动与密封 2021年第5期41卷 47-51页

作者：齐国宁侯晓军贾丽中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安700077

伺服控制机构是液压泵和马达中关键部件之一,一般由伺服组件和驱动组件组成,用来控制斜盘倾角的大小和方向,改变柱塞组件在转子孔内的行程,从而改变泵的排量,实现泵的双向排量控制,控制马达轴输出转速的方向和大小。因此,伺服控制机构... 详细信息

伺服控制机构是液压泵和马达中关键部件之一,一般由伺服组件和驱动组件组成,用来控制斜盘倾角的大小和方向,改变柱塞组件在转子孔内的行程,从而改变泵的排量,实现泵的双向排量控制,控制马达轴输出转速的方向和大小。因此,伺服控制机构决定了联体泵马达的转速控制性能。通过对伺服控制机构设计与调试技术的研究,为提升伺服控制组件一次调试合格率,缩短单台组件及整机调试时间,打下了坚实的理论与实际技术基础。

关键词：伺服控制组件斜盘倾角控制杠杆旋转活门反馈杆

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非对称泵控单出杆液压缸实验方法研究

太原科技大学学报 2017年第6期38卷 440-444页

作者：王爱红韦关龙刘等卓吕振峰成杰太原科技大学机械工程学院太原030024

非对称泵是一种可平衡单出杆液压缸有杆腔和无杆腔不对称流量的新型高效节能元件,对消除或减少液压系统能量损失具有显著效果,故需要在现有研究基础上从原理、功能及使用等方面不断完善改进,以便于投入到工程应用中。由于非对称泵结构... 详细信息

非对称泵是一种可平衡单出杆液压缸有杆腔和无杆腔不对称流量的新型高效节能元件,对消除或减少液压系统能量损失具有显著效果,故需要在现有研究基础上从原理、功能及使用等方面不断完善改进,以便于投入到工程应用中。由于非对称泵结构的特殊性,进行泵控单出杆液压缸台架实验设计是非对称泵在液压回路中使用的基础性研究。实验回路中,非对称泵A油口接单出杆液压缸有杆腔、B油口接单出杆液压缸无杆腔、C油口接蓄能器、利用DSpace控制非对称泵斜盘倾角,达到变量控制液压缸。理论和实验表明,非对称泵可以有效匹配单出杆液压缸有杆腔和无杆腔不对称流量,实现非对称泵控单出杆液压缸的有效节能控制。

关键词：非对称变量泵单出杆液压缸斜盘倾角 DSPACE