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数字液压阀及其阀控系统发展和展望

吉林大学学报（工学版） 2016年第5期46卷 1494-1505页

作者：杨华勇王双张斌洪昊岑钟麒浙江大学流体传动与机电系统国家重点实验室杭州310027

作为液压系统中重要的控制元件,液压阀负责实现整个系统的控制功能。随着传感器技术和电子技术的发展,数字阀因其更容易实现计算机控制而日益受到研究者的重视。本文综述了国内外数字液压阀的发展历程、研究现状及应用领域。通过回顾液... 详细信息

作为液压系统中重要的控制元件,液压阀负责实现整个系统的控制功能。随着传感器技术和电子技术的发展,数字阀因其更容易实现计算机控制而日益受到研究者的重视。本文综述了国内外数字液压阀的发展历程、研究现状及应用领域。通过回顾液压阀的控制方式,讨论了新的液压控制技术在数字阀领域的应用。并以可编程阀控单元为例,说明了广义数字阀的技术特点。最后,对数字阀的发展前景进行了预测:模块化、高响应、高效率是今后发展的方向。

关键词：流体传动与控制数字液压高速开关阀液压阀控制技术可编程阀控单元

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一体化数字液压作动系统的建模仿真和控制

北京航空航天大学学报 2014年第1期40卷 44-47页

作者：齐海涛付永领祁晓野北京航空航天大学工程训练中心北京100191 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

随着机电液控集成一体化技术和数字液压技术的发展,基于数字缸和电液泵提出了一种新型的一体化数字液压作动系统,阐述了其系统组成和工作原理.基于AMESim建立了电液泵、数字缸及整个系统的数学模型,分别从系统的位移响应、溢流流量、电... 详细信息

随着机电液控集成一体化技术和数字液压技术的发展,基于数字缸和电液泵提出了一种新型的一体化数字液压作动系统,阐述了其系统组成和工作原理.基于AMESim建立了电液泵、数字缸及整个系统的数学模型,分别从系统的位移响应、溢流流量、电机转速和控制阀开口等方面,与传统的采用集中液压源供油和伺服阀控制伺服油缸的作动系统进行了仿真对比分析,指出了一体化数字液压作动系统的优缺点.

关键词：数字液压作动系统建模仿真控制

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数字液压阀控系统中压力脉动试验

液压与气动 2024年第10期48卷 136-142页

作者：陈福龙杜恒李雨铮周时钊李福气马玉山福州大学机械工程及自动化学院福建福州350108 福州大学流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室福建福州350108 宁夏大学机械工程学院宁夏银川750021

压力脉动主动抑制是提升数字液压阀控系统控制精度和可靠性的关键技术。然而,目前主动抑制方法在对压力脉动进行抑制时缺乏对其特性的深入理解,导致抑制效果不理想。因此,设计了压力脉动测试试验台,分析了系统中不同位置压力脉动的变化... 详细信息

压力脉动主动抑制是提升数字液压阀控系统控制精度和可靠性的关键技术。然而,目前主动抑制方法在对压力脉动进行抑制时缺乏对其特性的深入理解,导致抑制效果不理想。因此,设计了压力脉动测试试验台,分析了系统中不同位置压力脉动的变化情况,探索了液压泵、高速开关阀对不同位置压力脉动的影响。结果表明:数字液压阀控系统中压力脉动的主要来自于高速开关阀持续开/关引起的水击现象,并且压力脉动的频率始终与阀的开/关频率保持一致。为设计前馈的压力脉动主动抑制系统提供了新思路,同时也为研发更高效的压力脉动衰减器提供了参考。

关键词：数字液压压力脉动试验分析高速开关阀

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数字液压技术在建筑施工中的应用

液压与气动 2011年第7期35卷 82-84页

作者：邱法维林冰沙锋强王刚冯清民刘作印北京三强同维机电液压科技发展有限公司北京昌平102200 中国建筑总公司技术中心北京顺义101300

数字液压是目前正在发展中的先进液压技术,其优点是精度高、控制系统稳定、抗干扰能力强、同步性好、出力大,与电液伺服系统相比对液压油的洁净度要求低。目前采用的滑移施工设备主要是对液压缸进行压力控制,仅把位移作为监测数据。由... 详细信息

数字液压是目前正在发展中的先进液压技术,其优点是精度高、控制系统稳定、抗干扰能力强、同步性好、出力大,与电液伺服系统相比对液压油的洁净度要求低。目前采用的滑移施工设备主要是对液压缸进行压力控制,仅把位移作为监测数据。由于各个滑移轨道上的摩擦力不同,原则上没有位移闭环控制是无法保证滑移同步的。数字液压缸的控制模式可以是力闭环控制、也可以是位移闭环控制,而滑移施工恰恰需要位移控制模式,同时要求各个滑移位置严格保持同步性。所以数字液压缸的这些优点恰好可以应用于大型建筑结构的滑移施工中。该文介绍了数字液压系统在某大型结构屋盖网架滑移施工的应用情况,由于该网架结构尺寸很大,滑移施工采用了四条轨道进行滑移,因为各个轨道距离比较远,所以在控制上采用了分布式控制技术。目前该网架的滑移工作已经顺利结束,事实证明数字液压系统在滑移施工中具有突出是优势,属于新一代的滑移施工技术。

关键词：数字液压滑移施工同步控制位移闭环控制分布式控制

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数字液压辅助制动系统匹配及控制策略研究

数字液压辅助制动系统匹配及控制策略研究

作者：李奎吉林大学

学位级别：硕士

传统缓速装置依靠单向能量转换帮助车辆减速制动,存在一定的能量浪费,且不能长时间使用。利用混合动力技术的双向能量转换技术实现车辆的辅助制动以及能量回收,减少主制动系统的摩擦损耗,辅助车辆启动加速。利用数字液压在混合动力系统... 详细信息

传统缓速装置依靠单向能量转换帮助车辆减速制动,存在一定的能量浪费,且不能长时间使用。利用混合动力技术的双向能量转换技术实现车辆的辅助制动以及能量回收,减少主制动系统的摩擦损耗,辅助车辆启动加速。利用数字液压在混合动力系统的应用,根据制动需求,实现不同排量的输出,使控制系统更加灵活,控制响应时间更短。基于上述分析,开展了本课题的研究。为了计算辅助制动系统所需提供最大制动力矩、数字泵/马达所需排量、转矩耦合器的传动比等参数,需要得到发动机制动效能、缓速器制动力矩、车辆制动力矩、发动机档位变速比、合并风阻系数等参数。因此设计了改制样车试验测试方案,得到了所需参数。在不改变原车动力系统的前提下,设计了液压辅助制动系统与其控制策略,在AMESim环境下搭建了整车仿真模型,在Japan10-15、NEDC工况下进行了仿真分析,验证了辅助制动系统的可行性与控制策略的正确性,在自定义工况下,车辆在长下坡时能够保持恒定速度下坡,减少了因长下坡使用制动制动器而带来的安全隐患。设计开发了转矩耦合器、控制阀组、控制系统,完成了样机开发。本文研究结果表明,与原车电涡流缓速器相比,液压辅助制动系统能够帮助车辆制动,并且可根据实际制动需求输出不同的制动力矩,控制灵活,稳定性较高,可长时间连续运行,在长下坡时能够帮助车辆恒速下坡,从而避免了车辆长时间使用摩擦制动带来的安全隐患。在Japan10-15工况下有辅助制动系统参与时车辆主制动系统的制动力矩约为无辅助制动系统参与制动时车辆主制动系统提供的制动力矩的54.9%;在NEDC工况下,当市区车速较低时,辅助制动系统能够单独完成辅助制动,在市区车速较高时,辅助制动系统提供的制动力矩使主制动系统减少约46.6%的制动力矩,在市郊有辅助制动系统参与制动的情况下使车辆主制动系统减少约41.6%的制动力矩。在两种工况下均有效减少了主制动器的摩擦制动强度,延长了主制动器的使用寿命,有效的保护了车辆安全并且能够起到节油的效果;在坡度为9%,初始速度为40km/h的长下坡工况下,车辆依靠辅助制动系统能够实现恒速下坡,减少了因长时间使用制动器带来的安全隐患。

关键词：数字液压混合动力辅助制动控制策略

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数字液压变压器结构设计与实验研究

数字液压变压器结构设计与实验研究

作者：张鑫宇燕山大学

学位级别：硕士

液压变压器做为液压系统中的二次调节元件,不仅可以正向驱动负载,实现功率匹配的节能控制,还可以实现负载驱动,来回收负载端的能量。虽然概念的提出已经有五十多年,但是液压变压器并没有在市场上得到推广使用,目前国内外所研究和应用的... 详细信息

液压变压器做为液压系统中的二次调节元件,不仅可以正向驱动负载,实现功率匹配的节能控制,还可以实现负载驱动,来回收负载端的能量。虽然概念的提出已经有五十多年,但是液压变压器并没有在市场上得到推广使用,目前国内外所研究和应用的液压变压器仍然存在着变压范围窄,加工不便,价格昂贵,不易控制等缺点。有鉴于此,本文所构思的数字液压变压器结合了数字元件所具有的离散、简单易控制等特性,和液压变压器变压节能的特点。将多个排量不同的泵/马达单元进行组合,形成数字液压变压器的流量单元,再通过进出口阀组的状态切换,实现变压比的数字化控制。根据理论分析结果建立了数字液压变压器的功率键合图模型,进一步明确了变压原理的可行性。对流量单元内部的流动损失情况进行分析,为下一步优化结构提供依据,提高工作效率,降低损失。通过运用软件对数字液压变压器的变压过程进行仿真分析,验证了其在工作过程中压力、流量、变压比等特性,同时探究了影响变压性能的主要因素。针对变压比不连续问题,提出一种采用(D+A)组合控制的方式来消除数字变压过程中出现的压力波动现象,通过两种控制方式的仿真对比,得出(D+A)组合控制方式的有效性和可行性。搭建实验平台,对数字液压变压器在恒压网络下的变压特性进行测试,通过改变恒压网络高压管路压力、模拟负载大小和变压比,研究数字液压变压器在不同工况下的工作特性,验证变压原理的可行性。证明了数字液压变压器变压节能的特性。

关键词：数字液压液压变压器流量单元二次调节恒压网络

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离散数字液压高效防滑刹车算法

液压与气动 2022年第1期46卷 1-7页

作者：吴帅王易靳红涛焦宗夏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院浙江宁波315832

飞机刹车系统是重要的飞机子系统之一。液压刹车系统是目前主流的飞机刹车系统,通常采用电液伺服阀作为刹车控制阀。针对电液伺服阀对污染敏感,易堵塞,造成机轮打滑、抱死等重大事故的缺陷,设计了一种离散数字液压飞机刹车系统。对飞机... 详细信息

飞机刹车系统是重要的飞机子系统之一。液压刹车系统是目前主流的飞机刹车系统,通常采用电液伺服阀作为刹车控制阀。针对电液伺服阀对污染敏感,易堵塞,造成机轮打滑、抱死等重大事故的缺陷,设计了一种离散数字液压飞机刹车系统。对飞机刹车过程进行分析并建立了数学模型,基于数学模型搭建了飞机刹车半实物仿真系统。提出了一种离散数字液压高效防滑刹车算法,通过控制开启数字阀的组合形式,进而控制刹车及打滑过程中压力变化的速度,有效实现防滑刹车,并在搭建的半实物仿真系统中得到了验证。

关键词：离散液压数字液压防滑刹车

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旋挖钻机数字液压回转系统设计与试验

机械设计与研究 2024年第2期40卷 203-207,213页

作者：刘琛华杨翔杨涛张敏倪秀衡长沙亿美博智能科技有限公司长沙410129 山河智能装备股份有限公司长沙410137 北京亿美博科技有限公司北京100102

为了降低旋挖钻机回转启动和停止时刻的冲击压力,提高回转运动过程的平稳性和回转定位精度,提出将数字液压技术应用于旋挖钻机回转系统。基于数字液压技术,设计了一种旋挖钻机数字液压回转系统和数字液压马达,介绍了数字液压回转系统工... 详细信息

为了降低旋挖钻机回转启动和停止时刻的冲击压力,提高回转运动过程的平稳性和回转定位精度,提出将数字液压技术应用于旋挖钻机回转系统。基于数字液压技术,设计了一种旋挖钻机数字液压回转系统和数字液压马达,介绍了数字液压回转系统工作原理,建立了数字液压回转系统的数学模型,在某型号旋挖钻机上安装了数字液压回转系统并与原有液压回转系统进行对比试验。试验结果表明:与原有液压回转系统相比,数字液压回转系统不仅大幅提高了回转速度的平稳性和回转定位精度,减少了回转动作所需时间,还能将回转启动时的冲击压力降低20.6%,将回转制动时的冲击压力降低32%,将回转运动过程中驱动液压马达的压力降低42.8%,这极大的提升了旋挖钻机的回转性能和工作效率,减少了整机的能耗。同时,数字液压回转系统在旋挖钻机上凸显的巨大优势为推广数字液压技术在工程机械中的应用提供了实际参考价值。

关键词：旋挖钻机数字液压回转系统压力冲击平稳性定位精度

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组合式数字液压变压器的研究

组合式数字液压变压器的研究

作者：赵阳燕山大学

学位级别：硕士

由于机械传动和电力传动的效率比液压传动更高,所以液压传动在市场竞争中处于劣势。随着恒压网络二次调节系统的兴起,液压变压器这一概念被提出,作为液压系统中的二次调节元件,它既可以驱动负载,又可以回收负载端的能量。然而,截止至今... 详细信息

由于机械传动和电力传动的效率比液压传动更高,所以液压传动在市场竞争中处于劣势。随着恒压网络二次调节系统的兴起,液压变压器这一概念被提出,作为液压系统中的二次调节元件,它既可以驱动负载,又可以回收负载端的能量。然而,截止至今,国内外对液压变压器的研究仍不成熟,制造困难,控制不便、变压受限等问题依旧存在。本文介绍了一种组合式数字液压变压器,它结构简单,原理易懂,结合了数字元件和液压变压器的优点于一身。将多个二进制排量的泵/马达单元机械连接,构成液压变压器的流量单元;再将多个电磁开关阀构成数字控制阀组,对流量单元进行控制调节。文中首先根据数字液压变压器的原理对组合式数字液压变压器的元件进行设计,然后运用软件对数字液压变压器的控制方式进行优选,得到最佳的控制方案;接着对流量单元内部的流动损失情况进行分析,为下一步优化结构提供依据。对负载端产生的液压冲击提出了解决办法,并进行了仿真,验证了方法的可行性。搭建实验平台,在恒压网络下通过改变负载和变压比的大小,对组合式数字液压变压器的变压特性进行测试,对其在不同工况下的工作特性进行分析,进一步证明变压原理的可行性和实用性。

关键词：液压变压器数字液压流量单元二次调节恒压网络