一、液压系统动态特性计算机辅助实时测试系统研究（论文文献综述）
冯利军[1]（2021）在《阀控伺服系统的非线性模型和控制技术研究》文中研究指明阀控伺服系统具有功率密度大、响应速度快、抗冲击能力强等特点,在航空、军事及民用工业等各个领域广泛使用。尽管近年来机电伺服系统的性能得到了显着提升,但是在材料试验机、负载模拟器等一些大功率系统中,阀控伺服系统仍起着不可替代的作用。随着我国装备制造业水平的不断提高,对阀控伺服系统的性能提出了愈来愈加苛刻的要求,同时也促进了阀控伺服系统的理论研究发展。通过对已有文献进行归纳和整理可知,阀控伺服系统的模型非线性是制约其性能提升的关键因素。基于上述问题,本文对阀控伺服系统的非线性模型和控制技术进行了深入研究,具体研究内容包括阀控伺服系统的非线性模型、位置控制方法和加载控制方法。为了提高阀控伺服系统的模型精度,建立了基于Yang-Tobar和Trikha管路模型的系统综合模型。该模型在现有非线性简化模型的基础上引入了液压泵站、伺服阀和连接管路（包含液压泵站与伺服阀之间的管路以及伺服阀与液压缸之间的管路）的动态特性,使建立的模型能够较好地吻合实际系统。为了更好地反映系统的真实动态响应,利用MATLABSimulink、AMESim和Adams软件建立了阀控伺服系统的联合仿真模型。该模型不仅能够反映阀控伺服系统的实际工作特性,还能模拟机械平台的结构刚度以及装配间隙对系统性能的影响。最后,利用正弦信号对所建立的非线性简化模型、系统综合模型和联合仿真模型的模型精度进行了测试,精度测试结果分别为72%、84%和92%。通过分析可以得到如下结论:非线性简化模型仅适用于控制器的设计,综合模型可用于系统的定性分析和控制器的初步验证,而联合仿真模型由于具有较高的模型精度,可用于实际系统的定量分析和控制器的硬件在环测试。自适应鲁棒控制可用于处理系统存在的模型不确定性,但存在反步设计过程中的“微分爆炸”和高控制增益带来的抖振问题。因此,本文提出了基于正切跟踪微分和自适应输出滤波反馈的自适应鲁棒控制方法,在简化控制器设计过程的同时提高了位置系统的跟踪精度。为了进一步改善阀控位置系统的控制性能,提出了基于离散扰动观测器的自适应鲁棒控制方法,将难以观测和建模的干扰项作为总扰动,利用离散扰动观测器进行实时估计和补偿。所设计的控制器不仅改善了位置系统的跟踪精度,而且避免了自适应鲁棒控制在外界扰动增大时出现的控制增益激增问题,充分发挥了自适应鲁棒控制的渐近跟踪优势。三种控制方法的性能都进行了仿真分析与验证。结果表明,相较于传统的自适应鲁棒控制方法,改进后的自适应鲁棒控制方法和基于离散扰动观测器的自适应鲁棒控制方法的位置跟踪精度均得到明显提升,从而证明了所提出的控制方法的合理性和有效性。针对阀控加载系统的位置扰动和多余力问题,基于结构不变性原理设计的控制器由于只能近似物理实现而无法完全补偿。基于此,本文按照位置扰动的内部结构是否已知的情形分别设计了两种加载控制器。针对位置扰动的内部结构已知的情形,提出了基于静态增益补偿和正切跟踪微分的双回路控制器,实现了位置扰动补偿和加载控制的动态解耦,改善了系统的控制精度。针对位置扰动的内部结构未知的情形,提出了基于阻抗控制和自适应积分鲁棒控制的混合控制器,并设计了相应的切换策略。混合控制方法可以有效缓解加载过程中的多余力和机械间隙造成的换向冲击问题,并提高了系统控制精度。上述控制方法的有效性都通过仿真分析进行了验证。为了验证上述控制方法在工程应用中的实际效果,搭建了负载模拟实验平台。介绍了实验平台的基本组成以及控制器数字实现的关键技术。利用搭建的实验平台对本文所提出的位置控制方法和加载控制方法分别进行了实验测试。实验结果表明,相较于现有的控制方法,本文所提出的控制方法具有更好的动态性能和鲁棒性,达到了预期效果。
康硕[2]（2020）在《电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究》文中研究表明运载火箭推力矢量伺服机构是火箭的运动控制子系统,其性能优劣直接影响火箭在发射过程中的控制性能与可靠程度。在其研发过程中,通常采用一类电液式负载模拟器来实现地面性能测试。因此,负载模拟器对实际环境载荷变化情况的模拟精度高低与加载性能好坏直接决定推力矢量伺服机构的性能测试数据是否准确有效,进而间接影响火箭发射过程的可靠性。本文针对模拟载荷加载过程中所涉及的加载动力学建模问题与固有耦合特性问题进行了深入探讨,进而设计了相应的非线性加载控制策略,用以实现模拟载荷的高精度加载。首先,根据电液式负载模拟器的实际机械结构,提出了一种多扰动耦合力加载模型,其中考虑了来自被试推力矢量伺服机构的位置扰动、加载液压缸内部摩擦以及传动机构间隙等各类扰动因素对载荷加载过程的综合影响;并从理论上阐释了多余力现象的产生机理。通过对比仿真结果与实际工程现象,验证了所提模型的合理性,为后续分析非线性耦合扰动对加载性能的影响和设计基于模型的非线性加载控制策略奠定了理论基础。针对加载液压缸内部摩擦与传动机械间隙影响的精确补偿问题,对如何获得实际负载模拟试验系统中摩擦与间隙的精确数学描述进行了研究。考虑摩擦动态特性与间隙不连续特性,分别提出了适用于参数辨识的改进广义麦克斯韦尔滑移摩擦模型与拟线性间隙模型。继而,相应地设计了基于粒子群优化算法的摩擦参数辨识方法与结合二阶滑模速度观测器、递归最小二乘法的间隙参数辨识方法,解决了非线性模型参数难以准确辨识的问题。根据上述辨识方法与试验数据,获得了实际系统中的摩擦与间隙精确模型,并分析了各扰动参数摄动对加载性能的影响,进一步完善了前述多扰动耦合力加载模型,为后续设计非线性扰动的精确补偿方法提供了可行性。针对如何在多扰动耦合影响下实现模拟载荷的高精度加载问题,基于所建多扰动耦合力加载模型,分别设计了改进自适应终端滑模加载控制策略与基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略。首先,从改善加载过程鲁棒性的角度出发,提出了一种基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略,该方法既可同时抑制位置扰动与间隙作用的影响,其有限时间收敛特性又可保证系统的动态性能,且其自适应项可对摩擦参数不确定性进行有效补偿。其次,采用将外部干扰从力加载过程解耦的思路,并考虑增强控制策略的工程实用性,又提出了一种基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略;此方法基于位置扰动与输出加载力的耦合特性分析与微分几何理论设计,通过选取合适的控制参数可将力跟踪误差减小至精度指标范围内,且无需考虑外部扰动的形式与边界,更为简单易行;此外,通过加入饱和补偿辅助子系统,减小了由硬件限幅引起的控制信号振荡,进而消除了相应的响应滞后现象,有效改善了加载过程的动态品质。最后,上述两种加载控制策略在改善力加载精度与动态性能方面的有效性均得到了仿真验证。为了验证上述所提出的两种加载控制策略在实际工程应用中的可行性,搭建了负载模拟试验系统,分别对二者的有效性进行了试验验证;并在此基础上,分别对比归纳了所提非线性控制策略与工业中常用的基于结构不变性前馈补偿的PID策略之间,以及两种非线性加载控制策略之间的性能差异,从而针对如何在不同应用场合下选取合适的加载控制策略给出指导意见。
赵国超[3]（2020）在《旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究》文中进行了进一步梳理振动时效技术在处理机械构件残余应力问题方面具有结构简单、高效节能等独特优势,激振设备是振动时效技术的核心装置,其动态特性对时效工艺具有重要影响。针对振动时效系统及设备均化残余应力的工况需求,克服传统滑阀控制式电液激振系统的固有局限,本文提出一种基于旋转控制阀的电液激振时效系统并对该系统进行结构设计和样机试制。利用试验设计、数值模拟、实验验证等方法对其动态特性及核心元件的工作特性展开相关研究,主要研究内容如下:对旋转控制阀和激振液压缸进行结构设计,建立旋转控制阀通流过程的数学模型,对旋转控制阀的压力-流量特性进行数学解析,分析了旋转控制阀工作过程的液动力特性;设计了唇边活塞变间隙密封及元件密封的激振液压缸复合密封结构。考虑电液激振时效系统的负载特征构建激振液压缸的数学模型。根据电液激振时效系统的组成特点,对系统测控、数据采集和实验要求进行分析。基于Fluent/MRF滑移网格技术模拟旋转控制阀配流过程,分析其在不同油槽形状、转速、压力条件下流场的动态特性;利用DOE-RSM试验设计方法,对阀芯油槽的开槽参数进行多因素交互效应分析,通过二次回归正交优化设计获得试验空间内流场动态特性最佳时阀芯油槽的开槽参数为:油槽长度20.00mm,油槽宽度5.65mm,油槽深度8.00mm,仿真与试验误差小于3%,所得结果为后续研究提供支撑。基于旋转控制阀,构建阀控缸激振环节的数学模型。根据旋转控制阀的液动力特性推导其动力学方程,通过Matlab模拟,分析阻尼系数、转动惯量、液动力矩刚度系数对旋转控制阀动态响应特性及稳定性的影响规律。推导控制阀旋转过程液压缸的激振状态函数,通过Simulink建立旋转阀控制液压缸的动态特性仿真模型,研究结构参数对阀控缸激振环节动态特性的影响程度和变化规律。根据旋转控制电液激振时效系统的整体结构,基于键合图理论、管路分段集中建模理论推导系统的功率流向关系并建立负载激振过程的AMESim模型,分析电动机转速、油泵排量、系统压力、负载特征和管路特征对电液激振时效系统负载激振过程振动特性的影响。试制旋转控制阀、复合密封激振液压缸的实验样机,搭建旋转控制电液激振时效系统实验台。对实验台的激振特性和旋转控制阀的输出特性进行实验测试,验证旋转控制电液激振时效系统结构设计的可行性、特性研究的准确性。本文所得结果可为完善旋转控制阀和电液激振时效处理设备提供一定的研究思路和技术手段,为激振系统及设备的自动控制、集成化设计及数据采集提供一定的实验基础。该论文有图130幅,表24个,参考文献182篇。
张阳[4]（2020）在《钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究》文中提出钻机车是由机械、电控、液压子系统相互交叉、融合构成的机电液一体化专用钻进施工装备,各子系统间相互作用、相互影响,共同决定了钻机车机电液一体化系统的综合性能。随着浅层油气抽采井、地热井及应急救援井等施工需求的日益增长和钻进工况复杂程度的增加,钻机车机电液一体化系统在机械结构力学性能可靠性、液压流体传动稳定性及电控算法精控性等方面正暴露出越来越多的不足,严重制约了钻机车产业的发展。目前钻机车机电液系统的研究主要集中在机械及液压系统数值仿真、电控系统功能设计等方面,而对机电液综合性能的系统性研究相对欠缺,导致钻机车机械结构应力分布不均、局部应力集中大、超重,液压系统稳定性不足及电控系统自动化水平较低等问题。为解决上述问题,论文开展钻机车机电液系统一体化设计分析,研究提高机械系统结构强度、屈曲稳定性、轻量化特性,提升液压系统稳定响应特性、动力匹配特性,提升电控系统控制算法精度、鲁棒性的关键技术,实现机电液系统综合性能的提升与优化。获得的创新性研究成果如下:（1）研究分析了机械结构工况条件,采用受压阶梯折算法、Newton-Raphson迭代算法及强度理论等数学分析方法与灵敏度分析、响应曲面法、MATLAB-Python-ABAQUS协同仿真、拓扑优化等数值分析方法相结合,基于多参数组合响应设计方法,优化了钻机车机械结构形式,在保证结构稳定性的前提下,实现了机械结构轻量化。（2）采用理论计算和AMESim仿真相结合的方法分析了不同钻进工况下液压动力系统的频域、时域稳定特性,获得了弹簧刚度、阻尼对负载敏感及平衡阀控制系统的影响规律,优选了弹簧刚度和阻尼孔直径参数;针对大惯量液压系统波动大的问题,提出了阻尼半桥抑制震颤的液压系统设计方法;研究了液压管路的振动频率响应及分布参数动态特性,并对管路进行了虚拟样机优化,提升了液压动力系统稳定性和动态响应特性。（3）为满足高效钻进对自动送钻电液控制算法的要求,采用理论建模、AMESim和Simulink协同仿真的方法,分析了传统PID、模糊PID和反馈线性化滑模变结构不同控制算法对阀控非对称液压缸位置跟踪控制的适应性,解决了钻机车电液控制系统非线性和控制精度低的问题,提高了自动送钻过程中电液系统的控制精度、稳定性和响应速度。（4）采用机电液一体化3D协同仿真、型式试验、力学性能检测及现场工程试验测量的方法验证了钻机车机电液系统性能优化的有效性、准确性,实现了理论分析、数值仿真与试验验证的统一。论文的研究提升了钻机车机电液一体化系统稳定性、可靠性等综合性能,可以为钻机车机电液系统设计、优化及自动化水平提升提供理论及技术支撑,对提升钻机车施工可靠性、效率及安全性具有重要的理论意义和工程应用价值。
周达[5]（2020）在《锚梁支护机器人设计及仿真分析》文中研究指明锚梁支护是在锚杆支护基础上发展起来的一种特殊的支护方式,它将W钢带与锚杆配套作用,利用W钢带把多根分散锚杆联结起来形成一个整体承载结构。将锚杆对围岩的作用力从集中力变为分布力,保证围岩整体稳定性。针对目前锚梁支护时间长、自动化程度低的问题,以履带车体为基础,对锚梁支护机器人进行研究。结合运动学理论、机液耦合分析方法,以实现锚梁支护自动化为目标,对其钻支系统的机械结构、运动学分析以及机液联合动态特性分析等方面进行了较为详细的研究。基于巷道锚梁支护实际工况要求,确定锚梁支护机器人的钻支系统由托举梁机械臂与钻臂组成。进行托举梁机械臂与自动换钻机构的结构设计,并对托举梁机械臂进行动强度分析,证明其强度满足要求。对锚梁支护机器人进行正运动学分析,建立托举梁机械臂正运动学的D-H方程,验证正运动学求解的准确性,得到锚梁支护机器人末端执行机构位姿与各关节变量间的关系。利用BP神经网络对锚梁支护机器人进行逆运动学分析,其中针对伸长关节的数量级与其他转动关节数量级相差过大的问题,对其单独进行逆运动学分析。分析结果显示转动关节的误差控制在0.005rad内,伸长关节的误差控制在0.5mm以内,满足精确控制的需求。针对传统液压分析单一负载变化无法真实反应工作时液压缸负载与其流量间关系的问题,对锚梁支护机器人钻支系统的动力学模型与液压模型进行机液联合分析,通过分析液压缸动态特性的变化,不但证明液压缸本身强度符合工作要求,也证明液压模型中的阀前压力补偿回路效果显着,可以实现与负载无关的无级控制。基于锚梁支护机器人的机械结构与液压系统,利用S7-200 SMART PLC对其进行控制,根据所计算的各关节逆解数值,通过传感器反馈以控制锚梁支护机器人的动作。基于MCGS组态软件,搭建控制系统的可视化界面,实现锚梁支护机器人的机械与自动双控制,并实时显示各执行元件的动作量。通过进行自动控制试验,证明运动学逆解误差在两个动作时的误差分别是1mm、2mm;阀前压力补偿回路效果明显,可以实现与负载无关的无级控制。该论文有图76幅,表24个,参考文献114篇。
刘赫[6]（2020）在《变转速分腔容积直驱电液系统特性及其应用研究》文中认为液压传动系统由于功率密度大、使用寿命长、布置灵活等优点,广泛应用于工业自动化装备和非道路移动机械、重型机械等领域。液压传动系统根据控制方式可以分为阀控（节流控制）和泵控（容积控制）两大类,阀控系统动态响应快、控制精度高,但其致命的不足是存在较大的节流损失,导致系统能量效率低,造成能量浪费,泵控系统消除了系统节流损失,能量效率高,不足是动态响应较慢,而且由于执行器多为两腔面积不等的单出杆液压缸,而现有液压泵进出口流量相等,需附加补偿措施平衡不对称流量,增加了系统成本和控制复杂性。针对以上存在的问题,围绕液压传动系统节能高效运行这一目标,本课题在国家自然科学基金面上项目“分腔容积直驱电液控制系统能量高效转换利用的理论与方法（51575374）”资助下,对变转速分腔容积直驱电液系统的关键技术开展研究,采用能效高、响应快的变转速伺服电机驱动定量液压泵作为动力源,采用分腔容积控制完全消除系统节流损失,采用位置-总压力复合控制策略提高控制精度,获得了类似阀控系统的控制效果,并对该系统在注塑机和挖掘机上的应用开展研究,主要完成了以下内容:首先对比分析了多种电液动力源构型的特点,确定伺服电机驱动定量液压泵这种构型作为本课题采用的动力源,采用两个这样的动力源分别控制液压执行器的两腔,组成变转速分腔容积直驱电液系统,通过控制伺服电机转速改变液压泵输出流量和压力,直接驱动执行器运行,完全消除系统节流损失,提高系统能量效率。并建立该系统数学模型,提出位置-总压力控制策略,分析该系统在不同工况下的控制方式及能效特性。在理论分析的基础上,在Simulation X软件中构建包含控制系统-电气系统-液压系统的仿真模型,对系统运行特性和能效特性进行仿真研究,并进一步构建试验测试平台,对所提系统和控制策略的可行性以及系统的动态特性和四象限运行特性等进行试验研究。将变转速分腔容积直驱电液系统应用于注塑机开展研究,分析现有注塑机的结构和工作原理,采用五种不同的电液动力源分别驱动注塑机运行并测试其能耗,结果表明伺服电机驱动定量液压泵这种电液动力源的节能效果最佳,可降低整机能耗87%,并设计变转速分腔容积直驱电液系统控制注塑机方案,进一步提高注塑机能效。将变转速分腔容积直驱电液系统应用于挖掘机开展研究,分析现有挖掘机的结构和工作原理,设计变转速分腔容积直驱电液系统控制挖掘机整机的方案和控制策略,以实验室现有的6吨级液压挖掘机为研究对象,建立试验样机对整机系统进行测试,并在多学科仿真软件Simulation X中构建机-电-液联合仿真模型,分别对变转速分腔容积直驱挖掘机单执行器动作和复合动作进行仿真分析,能量回收效率在40-75%范围内,获得了良好的控制特性和节能效果。本课题研究结果表明,变转速分腔容积直驱电液系统拥有良好的运行特性,且节能效果显着,采用位置-总压力复合控制策略可以使系统获得类似阀控系统的控制效果,该系统应用于注塑机和挖掘机均可以提高机器的能效,本课题的研究结果可进一步推广应用于其他工业和工程机械,为液压传动系统节能高效运行和液压机械节能减排提供了理论依据和新的思路。
房增辉[7]（2020）在《电动挖掘机半物理仿真系统及实时仿真试验研究》文中研究说明液压挖掘机是一种在工程建设领域中应用广泛的工程机械。但是,传统柴油挖掘机的能耗高、排放差,污染严重。而电动挖掘机相较于柴油挖掘机,在节能、绿色、环保方面具有无可比拟的优势,未来具有广阔的发展空间和市场前景。目前,国内外针对电动挖掘机开展了大量的仿真研究工作,但大多都是以离线仿真为主,无法为控制器开发和系统研发提供可靠的实时在线测试环境。因此,开发具有更高可靠性和可信度的电动挖掘机半物理实时仿真平台具有非常重要的科学研究与工程应用价值。本文设计开发了一套电动挖掘机半物理实时仿真系统平台。该平台以d SPACE硬件系统为核心,将由电动机和变量泵组成的物理动力系统及由电控手柄等组成的模拟操纵系统,与控制系统、液压系统和机械系统等系统数学仿真模型联合起来,搭建了一套电动挖掘机半物理实时仿真回路。论文各章节主要内容分述如下:第一章简述了液压挖掘机的系统组成和电动挖掘机的三种供电方案,论述了电动挖掘机的发展现状及未来发展趋势。介绍了半物理仿真的概念、应用及国内外研究现状。分析了电动挖掘机的离线仿真及半物理仿真研究现状,在此基础上,提出了本课题的研究意义和目的。第二章提出了电动挖掘机半物理仿真系统的总体设计方案,分别介绍了硬件系统和软件系统的组成及其功能。其中,硬件系统设计方案以d SPACE硬件系统为核心和纽带,还包括仿真试验管理计算机、三维实时显示计算机、模拟操纵系统、动力系统和液压负载模拟装置;软件系统设计方案包括基于MATLAB/Simulink、RTI（Real-time Interface）、RTW（Real-time Workshop）、Control Desk以及Unity 3D等工具软件的电动挖掘机半物理仿真模型、仿真试验管理界面和三维实时可视化平台。第三章基于电动挖掘机的模型模块划分和接口标准化分析过程,建立了电动挖掘机系统的离线仿真模型。包括液压系统仿真模型、上车部分动力学仿真模型以及负载阻力模型。对各个模块进行了组装和集成,通过RTI工具箱配置了仿真模型的实时接口,完成了电动挖掘机半物理仿真模型的建模工作。第四章建立了基于Control Desk的半物理仿真试验管理界面,用于对试验过程进行监控管理。开发了基于Unity 3D的三维实时可视化平台,该平台通过RS232串口协议与d SPACE硬件系统通讯,可以直观地显示3D虚拟化的电动挖掘机的实时工作状态。第五章简述了搭建完成的电动挖掘机半物理仿真系统平台及其工作流程。进行了模拟操纵系统实时仿真试验和动力系统功率匹配实时仿真试验。分析了实时仿真试验的结果,验证了电动挖掘机半物理仿真系统平台的模型准确性、可操纵性以及实时性。第六章总结了论文的主要研究工作,并展望了今后的研究方向。
樊祥文[8]（2020）在《新型十速自动变速箱先导电磁阀建模和测控策略的研究与实现》文中认为近年来,随着国内汽车市场的迅速发展,我国已然成为汽车制造和消费大国。国家发改委在2017年发布的《汽车产业中长期发展规划》中明确提出了要突破汽车关键零部件技术瓶颈,建立安全可控的产业体系的要求。先导电磁阀作为自动变速箱内油路控制的核心元件,是汽车变速箱系统的关键零部件之一,其动态响应速度、压力控制准确性和重复性精度是决定汽车换挡、制动、润滑等性能的关键因素。高性能和高效率的电磁阀性能测控系统又是电磁阀研究开发及生产的关键装备。本文针对新型十速自动变速箱先导电磁阀,展开了包括电磁阀建模在内的一系列测控研究工作,并与企业联合开发了具有国际先进水平的高性能全自动电磁阀测控系统。本文主要研究工作如下:一、基于先导电磁阀的性能参数及其在自动变速箱内的工作原理,明确了测控系统需求,结合机电液控制技术、计算机辅助测试技术和虚拟仪器技术等先进技术,详细地论述了系统设计方案,最终开发了先导电磁阀性能测控系统。以电磁阀的驱动电流和控制压力为例,利用基于数理统计和图表的MSA测量系统分析方法对测控系统进行了测量能力分析,分析结果中测控系统的重复精度能力系数和准确精度能力系数、数据分级指标、测量数据均值及标准偏差均在允许范围内,证明该系统具有较高的测量准确性、稳定性、重复性和再现性精度。二、针对先导电磁阀内部机械、液压和电磁特性相互耦合的特点,提出了一种基于功率键合图的先导电磁阀建模分析方法。依据先导电磁阀内部工作原理,利用该方法绘制出相应的功率键合图,并进一步推导出先导电磁阀的状态方程。在不考虑电磁阀实际工作过程中存在的油液发热和能量耗散等伪功率流现象的情况下,利用20-sim软件对不同输入条件下的电磁阀压力控制特性进行仿真,仿真结果中电磁阀压力与电流及油液温度之间的变化关系和测控系统实验结果基本一致,证明了基于功率键合图的先导电磁阀建模方法的简便性和有效性。三、为了完善先导电磁阀模型,进一步对先导电磁阀的伪功率流部分进行建模,实现对基于功率键合图建立的电磁阀模型的有效补充。由于电磁阀伪功率流模型比较复杂,难以用传统方法对其精确建模,本文基于遗传算法提出了一种改进的多层神经网络来实现伪功率流的快速精确辨识。AMESim和MATLAB的联合仿真结果及测控系统的实验结果证明了所提出辨识方法的有效性,同时在2756)（6、12006）（6和21006）（6三种不同输入压力实验下均能够实现先导电磁阀伪功率流的快速辨识,且辨识误差均稳定在56）(6之内,证明了该辨识方法具有较快的辨识速度和较高的辨识精度。四、由于先导电磁阀模型具有复杂的非线性特征,同时测控系统供油回路中存在内部参数不确定性和外部干扰,给电磁阀供油压力的精确和稳定控制带来了很大困难。本文基于等效控制和切换控制原理设计了快速终端滑模控制器,同时为了削弱滑模变结构带来的控制信号颤动,设计了模糊逻辑控制实时调整其切换控制系数,最终构建了模糊型快速终端滑模控制器。利用Matlab/Simulink进行建模仿真,仿真和实验结果均表明该控制器具有较强的鲁棒自适应性,能够在削弱控制信号颤动的同时,实现先导电磁阀供油压力的快速、精确和稳定控制。本文的相关研究不仅为电磁阀建模和测控方法的研究提供了有力的理论依据和技术保障,而且对电磁阀的设计、开发和控制研究具有重要的意义。同时,对其他自动化测控领域、复杂非线性系统的建模和控制相关技术的理论研究及应用也具有一定的借鉴价值。
袁方[9]（2019）在《面向扭转动刚度测试的高性能电动激振器研究与实现》文中进行了进一步梳理扭转动刚度表征了旋转机械传动系统抵抗外部动态扰动的能力,是衡量诸如现代飞行器舵机、机器人关节、汽车转向操纵系统、船舶推进系统等核心部件动态性能的重要指标。对这些核心部件的动刚度特性进行准确有效测试可为整个装备性能的改进和提升提供量化依据。激振器是扭转动刚度测试系统的关键部件,为了有效克服传动系统中存在的间隙、摩擦等因素对扭转动刚度测试的影响,激振激励需要达到度级角位移、百赫兹以上带宽和高动态力矩输出。传统采用液压驱动的激振方案难以满足这一要求,而电动式激振器因其动态响应快、加载精度高、控制性能好、易于维护等优势,成为相关领域的研究热点。本文针对电动激振器的设计面临的高加载带宽与高动态力矩输出间的突出矛盾,从新型电磁拓扑结构设计、电磁场快速建模与优化、实时同步协调控制策略、测试系统样机及实验验证等方面展开研究,力求取得面向扭转动刚度测试的高性能电动式激振器研制的关键理论与技术突破。基于扭转动刚度的扫频测试原理,分析了扭转动刚度测试中电动式激振器的工作特点,提出了其设计准则。通过对不同电磁拓扑结构在低速、高加速、高负载加载条件下的动态输出性能分析,选取双定子-单转子盘式洛伦兹电机作为激振器基础构型;基于磁路增强和能量集中设计思路,提出了变极弧系数Halbach高效动子永磁阵列聚磁结构,在降低转动惯量的同时增强转矩输出能力,有效提高了激振器的能量密度;利用盘式电机轴向紧凑的特点,提出多盘并联分散动力加载激振器新拓扑结构,在不增大单位轴向尺寸转动惯量的前提下实现扭矩叠加输出,有效解决了高加载带宽与高动态力矩输出的矛盾。针对传统盘式电机沿中径展开等效为直线电机的二维电磁建模方法的不足,考虑变极弧系数Halbach盘式永磁阵列结构径向特性,基于傅里叶级数法建立了激振器单元模块准3D电磁解析模型,并结合有限元计算对由漏磁、磁场畸变导致的端部效应进行了修正。利用准3D电磁模型,以力矩密度尺寸方程最大值为目标,通过遗传算法对激振器参数进行了优化,并提出其温升抑制策略。通过3D有限元仿真和静磁场、静力矩实验对设计结果进行了验证,结果表明变极弧系数Halbach结构相对于固定极弧系数Halbach结构在不改变转动惯量的同时输出力矩提升约10%,且工作区域磁场更加稳定,线性度更好。针对激振器不同单元模块间的特性差异,建立了分散动力加载激振器数学模型,分析了各模块间在同步旋转坐标系下的误差,提出基于主从控制结构的多盘协同控制策略。在负载平衡的基础上,建立了考虑传动环节刚度的扭转加载系统数学模型;采用微分负反馈结合串联PID控制器,提高了加载系统的控制精度;通过干扰前馈补偿力矩加载控制和微分先行模糊PID位置加载控制,进一步提高了加载系统对力矩及位置干扰的抵抗能力。构建了基于RTX的扭转动刚度测试实时环境,保证了激振器加载信号输出和传感器信号采集的实时性。基于所提出的激振器设计方法和控制策略,搭建了具有精确重复定位功能的电动式扭转动刚度测试系统原理样机。通过整机系统跟随响应能力测试和对某机电系统传动单元的扭转动刚度测试对所提出的高性能激振器方案进行验证。实验结果表明系统在±1°角位移、120Hz带宽的扫频加载条件下,可输出幅值为40Nm的动态扭矩,跟随误差小于10%。本文所研制的动刚度测试系统已交付某研究院。
刘智键[10]（2019）在《自动化地质钻机移摆管系统工作装置动力学特性研究》文中研究指明自动化地质钻机移摆管系统是一种用于地质钻机自动装卸钻杆的工作装置,可实现钻杆的自动夹取、移摆与升降、对中和上卸扣等动作,是实现自动化钻井、提高钻探效率和安全性、降低劳动强度不可或缺的装备,解决目前我国仍用人工上卸钻杆的现状问题。本文研究新研移摆管系统工作装备的动力学特性,目的是提高移摆管系统工作效率和安全性,具有工程应用背景和科学研究价值。本文以新研移摆管系统工作装置机械结构和液压系统为研究对象,建立了移摆管系统的多刚体动力学模型,揭示了自动上卸钻杆的复合运动关系,进一步提高了移摆管系统的轨迹实时控制能力。采用SolidWorks Motion、AMEsim和Adams三种软件进行仿真,以SolidWorks Motion仿真结果指导AMEsim边界参数设置;建立了以AMEsim为主,与Adams实时联合仿真平台;利用机电液联合仿真平台,对移摆管液压系统的工作压力、流量和消耗功率等参数进行分析与研究,阐述复合动作流量分配关系,结果表明影响系统流量饱和的主要执行元件是液压油缸,为新研移摆管系统工作装置提供理论与试验依据。本文同时对现有地质钻机进行电液改造升级,加装对应传感器和电液比例阀模块,可实现自动化远程控制钻机,配合移摆管系统自动完成钻杆螺扣装卸,进一步提升移摆管系统工作效率。在钻机动力头马达上加装缓冲补油阀组,减少钻杆对液压马达的反扭冲击;并提出缓冲补油阀组中溢流阀选型和压力设置要求,要求溢流阀固有频率不低于20 Hz,压力设置为工作压力的1.25倍。并差异化对比有无缓冲阀组和有无补油管路对动力头马达的影响。本文针对卷扬系统发生多次失速故障,从现场反馈和卷扬系统液压原理入手,分析故障产生原因,通过AMEsim软件建立液压卷扬系统仿真模型,得出诱发失速的关键因素和参数。仿真结果显示,卷扬负载急剧变化、油液粘度过低、马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭和下放侧补油不足都将引发卷扬系统失速。根据仿真分析结果,液压马达提升侧单向溢流安全阀开启压力应大于该侧最大稳定压力的1.9倍。该研究为液压卷扬系统优化设计和故障诊断提供依据。本文以钻机液压系统实测数据验证仿真模型的正确性,并解决了流量计单向测试问题,保证了试验实测数据的连续性。
二、液压系统动态特性计算机辅助实时测试系统研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、液压系统动态特性计算机辅助实时测试系统研究（论文提纲范文）
（1）阀控伺服系统的非线性模型和控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 阀控伺服系统模型研究综述 |
| 1.2.1 融合机理模型 |
| 1.2.2 软件仿真模型 |
| 1.3 阀控伺服系统控制方法综述 |
| 1.3.1 线性控制方法 |
| 1.3.2 非线性控制 |
| 1.3.3 智能控制 |
| 1.4 基于模型的自适应鲁棒控制 |
| 1.4.1 基于模型的控制方法 |
| 1.4.2 自适应和鲁棒控制 |
| 1.5 论文结构和主要内容 |
| 2 阀控伺服系统的非线性模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统组成 |
| 2.3 简化非线性模型 |
| 2.4 基于YANG-TOBAR和 TRIKHA管路模型的综合模型 |
| 2.4.1 液压泵站 |
| 2.4.2 直驱伺服阀 |
| 2.4.3 液压缸及负载 |
| 2.4.4 液压管路 |
| 2.4.5 综合模型 |
| 2.5 联合仿真模型 |
| 2.5.1 联合仿真基础 |
| 2.5.2 联合仿真模型建立 |
| 2.6 本章小节 |
| 3 阀控伺服系统的位置控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制器设计难点 |
| 3.2.1 时变参数 |
| 3.2.2 非线性特性 |
| 3.2.3 负载扰动 |
| 3.3 自适应鲁棒控制 |
| 3.3.1 自适应鲁棒控制原理 |
| 3.3.2 阀控位置系统的自适应鲁棒控制器设计 |
| 3.3.3 自适应鲁棒控制器的改进 |
| 3.3.4 仿真研究 |
| 3.4 基于离散扰动观测器的自适应鲁棒控制 |
| 3.4.1 数学模型简化 |
| 3.4.2 非线性自适应鲁棒控制器设计 |
| 3.4.3 仿真研究 |
| 3.5 控制器性能评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 阀控伺服系统的加载控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多余力分析及解决方法 |
| 4.2.1 多余力的产生机理 |
| 4.2.2 结构不变性补偿 |
| 4.3 阀控加载系统的双回路控制 |
| 4.3.1 双回路控制原理 |
| 4.3.2 基于双回路的自适应鲁棒控制器设计 |
| 4.3.3 双回路自适应鲁棒控制器的改进 |
| 4.3.4 仿真研究 |
| 4.4 非线性混合自适应积分鲁棒控制 |
| 4.4.1 混合控制原理 |
| 4.4.2 阻抗控制器设计 |
| 4.4.3 控制切换策略和自适应积分鲁棒控制器设计 |
| 4.4.4 仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验验证与控制方法性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台组成 |
| 5.2.1 机械平台 |
| 5.2.2 液压系统 |
| 5.2.3 控制系统 |
| 5.3 控制器数字实现关键技术 |
| 5.3.1 高精度定时技术 |
| 5.3.2 多线程数据采集技术 |
| 5.3.3 控制器代码生成技术 |
| 5.4 控制器实验验证和性能分析 |
| 5.4.1 位置控制器实验验证 |
| 5.4.2 加载控制器实验验证 |
| 5.4.3 性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 负载模拟器研究综述 |
| 1.2.1 负载模拟设备的研制开发进展 |
| 1.2.2 负载模拟加载技术的研究进展 |
| 1.3 问题提出及本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容及论文结构 |
| 2 电液式负载模拟器系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液式负载模拟试验系统的基本组成及工作原理 |
| 2.2.1 基本组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 考虑多种扰动耦合影响的力伺服加载模型 |
| 2.3.1 力伺服加载过程的基本非线性模型 |
| 2.3.2 考虑位置扰动耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.3 考虑其它非线性扰动因素耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.4 力伺服加载装置中的其它环节模型 |
| 2.4 多扰动耦合力加载模型的仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 负载模拟试验系统非线性扰动因素的建模与参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力加载液压缸非线性摩擦特性的建模与参数辨识 |
| 3.2.1 改进GMS摩擦辨识模型的提出 |
| 3.2.2 基于改进GMS模型的摩擦参数辨识方法设计、验证与试验 |
| 3.2.3 力加载液压缸非线性摩擦特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.3 加载传动机构非线性间隙特性的建模与参数辨识 |
| 3.3.1 拟线性间隙辨识模型的提出 |
| 3.3.2 基于拟线性间隙模型的非线性参数辨识方法设计 |
| 3.3.3 间隙特性参数辨识方法的仿真验证 |
| 3.3.4 负载模拟试验系统间隙特性的参数辨识结果分析 |
| 3.3.5 加载传动机构非线性间隙特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于有限时间速度观测的扰动间接估计方法 |
| 4.3 改进自适应终端滑模加载控制策略设计 |
| 4.3.1 自适应终端滑模控制律设计 |
| 4.3.2 系统稳定性与有限时间收敛特性分析 |
| 4.4 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干扰解耦问题的提出与解耦模型的推导 |
| 5.2.1 干扰解耦问题的提出及微分几何相关概念 |
| 5.2.2 标准解耦模型的推导 |
| 5.3 位置扰动与加载力的耦合特性分析及系统局部正则型推导 |
| 5.3.1 位置扰动与加载力的耦合特性分析 |
| 5.3.2 多扰动耦合力加载改进模型的局部正则型推导 |
| 5.4 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略设计 |
| 5.4.1 几乎干扰解耦控制相关概念 |
| 5.4.2 抗饱和辅助子系统与几乎干扰解耦控制律设计 |
| 5.5 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 负载模拟加载试验验证与加载控制策略性能对比 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电液式负载模拟试验系统综合设计 |
| 6.2.1 液压系统的设计与选型 |
| 6.2.2 测控系统设计及上位机软件开发 |
| 6.3 加载控制效果的试验验证与加载控制策略性能对比分析 |
| 6.3.1 加载控制效果的试验验证与结果分析 |
| 6.3.2 非线性加载控制策略的性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 发展趋势 |
| 1.5 论文主要研究内容及技术路线 |
| 2 旋转控制电液激振时效系统振动机理及结构设计 |
| 2.1 电液激振时效系统的振动机理 |
| 2.2 旋转控制阀结构及数学模型 |
| 2.3 激振液压缸结构及数学模型 |
| 2.4 旋转控制电液激振时效系统的测控与数据采集 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 旋转控制阀流场特性及关键参数交互效应研究 |
| 3.1 旋转控制阀流场特性数值模拟的理论基础 |
| 3.2 旋转控制阀结构建模 |
| 3.3 基于MRF的旋转控制阀滑移动网格建模 |
| 3.4 旋转控制阀流场的动态特性分析 |
| 3.5 阀芯开槽参数的交互效应分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 旋转控制电液激振时效系统动态特性研究 |
| 4.1 旋转控制阀响应特性分析 |
| 4.2 旋转阀控制激振液压缸系统运动学建模 |
| 4.3 旋转阀控制激振液压缸系统动态特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 旋转控制电液激振时效系统负载激振过程振动特性研究 |
| 5.1 基于键合图理论的电液激振时效系统AMESim建模 |
| 5.2 负载激振过程振动特性的影响因素分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 旋转控制电液激振时效系统实验研究 |
| 6.1 实验目的 |
| 6.2 旋转控制电液激振时效系统实验台 |
| 6.3 旋转控制电液激振时效系统特性实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题来源 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国内外钻机车概述 |
| 1.3.2 钻机车机电液一体化系统集成原理 |
| 1.3.3 钻机车机电液系统研究现状 |
| 1.4 研究思路与技术路线 |
| 2 钻机车机电液系统一体化集成 |
| 2.1 钻机车机电液一体化系统组成 |
| 2.2 机械系统 |
| 2.2.1 给进装置结构型式 |
| 2.2.2 动力头 |
| 2.3 液压动力系统 |
| 2.3.1 动力机选型 |
| 2.3.2 液压系统总体集成方案 |
| 2.3.3 液压元件选型 |
| 2.3.4 给进液压系统回路 |
| 2.3.5 动力头回转液压系统回路 |
| 2.3.6 液压系统集成 |
| 2.4 电控系统开发 |
| 2.4.1 电控系统功能实现 |
| 2.4.2 电控系统原理及功能模块 |
| 2.4.3 电控系统集成 |
| 2.5 机电液一体化系统集成 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机械结构力学分析与性能优化 |
| 3.1 机械结构性能对机电液系统特性影响 |
| 3.2 极限载荷下给进装置力学性能分析 |
| 3.2.1 给进液压缸稳定性分析 |
| 3.2.2 一级给进桅杆强度分析 |
| 3.2.3 二级给进桅杆强度分析 |
| 3.3 给进装置机械结构优化及轻量化 |
| 3.3.1 机械结构优化方法及数学模型 |
| 3.3.2 基于响应面法的二级给进桅杆机械结构优化 |
| 3.4 变幅机构拓扑优化及轻量化设计 |
| 3.4.1 变幅机构力学分析 |
| 3.4.2 变幅机构支撑座拓扑结构优化 |
| 3.5 动力头力学特性分析 |
| 3.5.1 减速箱齿轮强度校核 |
| 3.5.2 动力头箱体结构有限元分析 |
| 3.6 整机稳定性分析 |
| 3.6.1 行驶时抗倾覆稳定性分析 |
| 3.6.2 钻进时整机稳定性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 液压系统稳定性及动力匹配特性研究与优化 |
| 4.1 液压系统稳定性影响因素分析及性能优化 |
| 4.1.1 负载敏感泵稳定输出特性研究 |
| 4.1.2 负载敏感多路阀阀控特性研究与优化 |
| 4.1.3 给进液压缸负载平衡回路稳定性分析与优化 |
| 4.2 液压管路对系统稳定性影响研究及管路优化 |
| 4.2.1 液压管路对系统稳定性影响频域分析 |
| 4.2.2 液压管路对系统稳定性影响时域分析 |
| 4.2.3 基于虚拟样机的液压管路优化 |
| 4.3 液压系统动力匹配特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钻机车自动送钻控制算法研究与优化 |
| 5.1 PID控制算法 |
| 5.2 模糊PID复合控制算法 |
| 5.3 反馈线性化滑模变结构控制算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 机电液一体化系统性能协同仿真分析及试验验证 |
| 6.1 ADAMS-AMESim-Simulink机电液一体化3D协同仿真 |
| 6.2 钻机车型式试验 |
| 6.3 关键机械结构力学性能实验测量分析 |
| 6.3.1 接触式电阻应变片测量 |
| 6.3.2 非接触式三维数字散斑测量 |
| 6.4 现场工程试验 |
| 6.4.1 回转液压系统性能测试 |
| 6.4.2 给进系统性能测试 |
| 6.4.3 动力系统性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）锚梁支护机器人设计及仿真分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 机械臂设计概述 |
| 1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 锚梁支护机器人本体结构设计 |
| 2.1 锚梁自动支护 |
| 2.2 托举梁机械臂构型方案分析 |
| 2.3 托举梁机械臂结构设计 |
| 2.4 托举梁机械臂强度分析 |
| 2.5 自动换钻机构结构设计 |
| 2.6 整机稳定性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 锚梁支护机器人运动学分析及仿真 |
| 3.1 托举梁机械臂正运动学分析 |
| 3.2 托举梁机械臂逆运动学求解 |
| 3.3 钻臂运动学分析结果 |
| 3.4 锚梁支护机器人工作空间求解 |
| 3.5 锚梁支护机器人双臂动作干涉分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 锚梁支护机器人钻支液压系统设计及机液仿真 |
| 4.1 液压系统设计 |
| 4.2 机液联合仿真的目的和意义 |
| 4.3 机液联合仿真内容及方法 |
| 4.4 动作仿真过程 |
| 4.5 机液联合仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 锚梁支护机器人控制系统设计及试验研究 |
| 5.1 锚梁支护机器人动作分析 |
| 5.2 控制方案分析 |
| 5.3 PLC控制系统硬件设计 |
| 5.4 PLC软件设计 |
| 5.5 上位机控制软件设计 |
| 5.6 自动控制试验研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）变转速分腔容积直驱电液系统特性及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 部分常量/变量含义 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题相关研究现状 |
| 1.2.1 动力源节能技术 |
| 1.2.2 低压损阀控技术 |
| 1.2.3 直接泵控技术 |
| 1.2.4 动势能回收利用技术 |
| 1.3 课题的提出及研究内容 |
| 第2章 变转速分腔容积直驱电液系统方案设计 |
| 2.1 变转速分腔容积直驱电液系统工作原理 |
| 2.1.1 电液动力源构型选择 |
| 2.1.2 变转速分腔容积直驱系统回路原理 |
| 2.1.3 系统四象限运行工况 |
| 2.1.4 系统能量传递链分析 |
| 2.2 系统数学模型及控制策略设计 |
| 2.2.1 系统数学模型构建 |
| 2.2.2 系统控制策略设计 |
| 2.3 系统静动态特性理论分析 |
| 2.3.1 压力-流量特性 |
| 2.3.2 总压力回路动态特性 |
| 2.3.3 位置回路动态特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 变转速分腔容积直驱电液系统仿真及试验研究 |
| 3.1 系统仿真模型构建 |
| 3.1.1 电气系统建模 |
| 3.1.2 电液控制系统建模 |
| 3.2 仿真结果分析 |
| 3.2.1 总压力回路动态特性 |
| 3.2.2 位置回路动态特性 |
| 3.2.3 负载阶跃响应特性 |
| 3.2.4 系统四象限运行特性 |
| 3.2.5 系统能效特性 |
| 3.3 试验测试平台构建 |
| 3.3.1 试验测试系统原理 |
| 3.3.2 试验测试平台建立 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.4.1 总压力回路动态特性 |
| 3.4.2 位置回路动态特性 |
| 3.4.3 负载阶跃响应特性 |
| 3.4.4 系统四象限运行特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 变转速分腔容积直驱注塑机电液系统研究 |
| 4.1 注塑机结构组成及工作原理 |
| 4.1.1 注塑机工作装置结构组成 |
| 4.1.2 注塑机工艺流程分析 |
| 4.2 变转速分腔容积直驱注塑机工作原理 |
| 4.2.1 系统回路原理 |
| 4.2.2 系统节能分析 |
| 4.3 变转速分腔容积直驱注塑机试验研究 |
| 4.3.1 试验样机和测试系统构建 |
| 4.3.2 测试结果和能耗分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 变转速分腔容积直驱挖掘机电液系统研究 |
| 5.1 挖掘机结构组成及工作原理 |
| 5.1.1 挖掘机工作装置结构组成 |
| 5.1.2 挖掘机工况分析 |
| 5.2 变转速分腔容积直驱挖掘机工作原理 |
| 5.2.1 系统回路原理 |
| 5.2.2 系统节能分析 |
| 5.3 挖掘机原机系统特性试验测试 |
| 5.3.1 挖掘机原机系统回路原理 |
| 5.3.2 挖掘机原机系统试验测试 |
| 5.4 变转速分腔容积直驱挖掘机仿真分析 |
| 5.4.1 联合仿真模型构建 |
| 5.4.2 动臂单动作运行 |
| 5.4.3 斗杆单动作运行 |
| 5.4.4 回转单动作运行 |
| 5.4.5 动臂斗杆复合动作运行 |
| 5.4.6 动臂回转复合动作运行 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（7）电动挖掘机半物理仿真系统及实时仿真试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 电动挖掘机及其发展简介 |
| 1.1.2 系统仿真及半物理实时仿真技术简介 |
| 1.1.3 电动挖掘机仿真国内外研究现状 |
| 1.2 课题研究意义和目的 |
| 1.3 本章小结 |
| 2 电动挖掘机半物理仿真系统的设计 |
| 2.1 总体方案设计 |
| 2.2 硬件系统设计 |
| 2.2.1 d SPACE硬件系统 |
| 2.2.2 仿真试验管理计算机 |
| 2.2.3 三维实时显示计算机 |
| 2.2.4 模拟操纵系统 |
| 2.2.5 物理动力系统 |
| 2.2.6 液压负载模拟装置 |
| 2.2.7 仿真硬件接口 |
| 2.3 软件系统设计 |
| 2.3.1 电动挖掘机半物理仿真模型 |
| 2.3.2 仿真试验管理界面 |
| 2.3.3 三维实时可视化平台 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电动挖掘机半物理仿真模型的建模研究 |
| 3.1 模型模块化和接口标准化设计 |
| 3.1.1 模型模块化设计 |
| 3.1.2 接口标准化设计 |
| 3.2 液压系统仿真模型的建模研究 |
| 3.2.1 电动挖掘机液压系统组成 |
| 3.2.2 液压系统仿真基本方程 |
| 3.2.3 液压变量泵仿真模型 |
| 3.2.4 压力容腔仿真模型 |
| 3.2.5 主控阀仿真模型 |
| 3.2.6 溢流阀仿真模型 |
| 3.2.7 液压缸仿真模型 |
| 3.2.8 液压马达仿真模型 |
| 3.3 上车部分动力学仿真模型的建模研究 |
| 3.3.1 上车部分动力学模型分析及建模方法的选取 |
| 3.3.2 工作装置动力学模型 |
| 3.3.3 回转装置动力学模型 |
| 3.4 负载阻力模型的建模研究 |
| 3.5 半物理仿真模型实时接口配置与集成 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 仿真试验管理界面和三维实时可视化平台的设计 |
| 4.1 基于Control Desk的仿真试验管理界面的设计 |
| 4.1.1 Control Desk工具简介 |
| 4.1.2 仿真试验管理界面设计 |
| 4.2 基于Unity3D的三维实时可视化平台的设计 |
| 4.2.1 Unity3D开发环境简介 |
| 4.2.2 电动挖掘机的几何建模 |
| 4.2.3 三维实时可视化平台程序设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 半物理仿真系统平台集成和实时仿真试验 |
| 5.1 半物理仿真系统平台的集成 |
| 5.2 模拟操纵系统实时仿真试验 |
| 5.2.1 仿真试验方案设计 |
| 5.2.2 仿真试验结果和分析 |
| 5.3 动力系统功率匹配实时仿真试验 |
| 5.3.1 电动挖掘机功率匹配研究 |
| 5.3.2 仿真试验方案设计 |
| 5.3.3 仿真试验结果和分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）新型十速自动变速箱先导电磁阀建模和测控策略的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 课题研究现状与分析 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 电磁阀建模和控制方法研究 |
| 1.4.1 建模方法研究 |
| 1.4.2 控制方法研究 |
| 1.5 本文的组织结构及主要研究内容 |
| 第二章 先导电磁阀测控系统的设计与实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 先导电磁阀工作原理和性能参数 |
| 2.2.1 先导电磁阀的工作原理 |
| 2.2.2 先导电磁阀的性能参数 |
| 2.3 测控系统总体方案设计 |
| 2.3.1 总体结构设计及功能分析 |
| 2.3.2 液压方案设计及功能分析 |
| 2.3.3 电气方案设计及功能分析 |
| 2.4 测控系统的实现及测量能力分析 |
| 2.4.1 MSA测量系统分析方法 |
| 2.4.2 系统实现及测量能力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于功率键合图的先导电磁阀建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于功率键合图的建模方法概述 |
| 3.3 先导电磁阀的建模 |
| 3.3.1 功率键合图绘制一般方法 |
| 3.3.2 先导电磁阀的功率键合图 |
| 3.3.3 先导电磁阀状态方程的建立 |
| 3.4 仿真与实验分析 |
| 3.4.1 仿真与分析 |
| 3.4.2 实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于伪功率流辨识的先导电磁阀模型补充 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 先导电磁阀伪功率流模型的辨识方法选择 |
| 4.2.1 系统辨识方法概述 |
| 4.2.2 基于改进多层神经网络的系统辨识方法 |
| 4.3 基于遗传算法改进多层神经网络的辨识器设计 |
| 4.3.1 多层神经网络设计 |
| 4.3.2 基于遗传算法的改进方法 |
| 4.3.3 辨识器的构建 |
| 4.4 仿真和实验分析 |
| 4.4.1 仿真与分析 |
| 4.4.2 实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于模糊滑模的先导电磁阀供油压力鲁棒自适应控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模糊滑模控制器概述 |
| 5.3 模糊型快速终端滑模控制器设计 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 快速终端滑模控制器设计 |
| 5.3.3 模糊逻辑控制设计 |
| 5.4 仿真与实验分析 |
| 5.4.1 仿真与分析 |
| 5.4.2 实验与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 本文的贡献 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间所参与的项目 |
| 致谢 |
（9）面向扭转动刚度测试的高性能电动激振器研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 变极弧Halbach阵列多盘并联结构激振方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 面向扭转动刚度测试的电动激振器设计原则与构型分析 |
| 2.3 变极弧系数Halbach阵列磁路增强拓扑构型方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 考虑盘式结构径向特性的激振器准3D电磁建模及优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变极弧系数Halbach阵列磁场准3D建模方法 |
| 3.3 基于准3D模型的激振器单元电磁结构优化与分析 |
| 3.4 变极弧系数Halbach结构盘式激振器实现与实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 分散动力电动激振器实时加载控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于主从控制结构的激振器转矩同步控制策略 |
| 4.3 扭转加载系统控制及系统抗干扰能力提升方法 |
| 4.4 扭转加载测试实时管理环境构建 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 扭转动刚度测试系统样机与实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扭转动刚度测试系统样机方案 |
| 5.3 高刚性精密定位加载台设计 |
| 5.4 扭转动刚度测试功能实现 |
| 5.5 扭转动刚度测试系统样机及实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 作者在攻读博士学位期间取得的学术成果 |
（10）自动化地质钻机移摆管系统工作装置动力学特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与项目依托 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 全液压自动化钻机国内外研究现状 |
| 1.2.2 自动化移摆管系统国内外研究现状 |
| 1.2.3 移摆管系统动力学的国内外研究现状 |
| 1.2.4 液压卷扬马达失速的国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的与研究意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 移摆管系统运动学与动力学研究 |
| 1.4.2 移摆管与钻机液压系统动力学特性研究 |
| 1.4.3 卷扬马达失速故障诊断的研究 |
| 1.5 论文创新点 |
| 2 移摆管系统工作装置机械结构动力学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自动化移摆管系统的研制 |
| 2.2.1 自动移摆管系统的组成 |
| 2.2.2 关键动作控制 |
| 2.3 移摆管系统工作装置 |
| 2.3.1 机械结构组成 |
| 2.3.2 性能参数 |
| 2.3.3 具体工作流程 |
| 2.3.4 执行马达选型 |
| 2.4 机械结构动力学研究 |
| 2.4.1 多刚体动力学理论基础 |
| 2.4.2 动力学过渡过程 |
| 2.4.3 动力学仿真过程 |
| 2.4.4 动力学特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 移摆管工作装置液压系统动力学特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液压控制系统分类 |
| 3.2.1 开式系统与闭式系统 |
| 3.2.2 开环节流控制 |
| 3.2.3 负载敏感控制 |
| 3.2.4 负载无关的流量分配控制 |
| 3.3 移摆管液压系统原理 |
| 3.3.1 流量控制方式 |
| 3.3.2 关键元件选型 |
| 3.3.3 负载敏感泵原理 |
| 3.3.4 液压系统的闭环控制 |
| 3.4 移摆管复合动作动力学特性研究 |
| 3.4.1 Adams建模 |
| 3.4.2 AMEsim建模 |
| 3.4.3 AMEsim-Adams联合仿真 |
| 3.4.4 复合动作数据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 自动化钻机液压系统控制特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钻机电液系统改造升级 |
| 4.2.1 电控系统改造 |
| 4.2.2 液压系统改造 |
| 4.2.3 控制软件开发 |
| 4.3 动力头扭矩与转速闭环控制 |
| 4.3.1 超扭矩控制 |
| 4.3.2 四通阀控液压马达模型 |
| 4.3.3 扭矩与转速控制仿真 |
| 4.4 钻杆上卸扣闭环控制 |
| 4.4.1 超压控制 |
| 4.4.2 上卸钻杆浮动控制 |
| 4.4.3 四通阀控非对称缸模型 |
| 4.4.4 钻杆螺纹受力模型 |
| 4.4.5 钢丝绳弹性模型 |
| 4.4.6 上卸扣控制仿真 |
| 4.5 钻杆弹性冲击的安全控制 |
| 4.5.1 钻杆弹性模型 |
| 4.5.2 有无缓冲补油阀 |
| 4.5.3 缓冲阀参数对比 |
| 4.5.4 缓冲阀有无补油对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 卷扬马达失速动态特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 卷扬失速原因分析 |
| 5.2.1 液压卷扬系统组成及原理 |
| 5.2.2 失速原理分析 |
| 5.3 理论分析与仿真建模 |
| 5.3.1 数学模型建立 |
| 5.3.2 仿真模型建立 |
| 5.4 仿真验证与研究 |
| 5.4.1 平衡阀全部开启的影响 |
| 5.4.2 单向溢流安全阀开启的影响 |
| 5.4.3 有无补油的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 仿真模型验证与样机试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 仿真模型验证试验 |
| 6.2.1 验证试验方案 |
| 6.2.2 对比验证 |
| 6.3 样机验证试验 |
| 6.3.1 样机调试 |
| 6.3.2 验证试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、液压系统动态特性计算机辅助实时测试系统研究（论文参考文献）
- [1]阀控伺服系统的非线性模型和控制技术研究[D]. 冯利军. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究[D]. 康硕. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究[D]. 赵国超. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [4]钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究[D]. 张阳. 煤炭科学研究总院, 2020(03)
- [5]锚梁支护机器人设计及仿真分析[D]. 周达. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]变转速分腔容积直驱电液系统特性及其应用研究[D]. 刘赫. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]电动挖掘机半物理仿真系统及实时仿真试验研究[D]. 房增辉. 浙江大学, 2020(06)
- [8]新型十速自动变速箱先导电磁阀建模和测控策略的研究与实现[D]. 樊祥文. 上海大学, 2020(02)
- [9]面向扭转动刚度测试的高性能电动激振器研究与实现[D]. 袁方. 华中科技大学, 2019(03)
- [10]自动化地质钻机移摆管系统工作装置动力学特性研究[D]. 刘智键. 中国地质大学(北京), 2019(02)