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微流体驱动与控制系统的研究进展 被引量:11
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作者 赵士明 赵静一 +2 位作者 李文雷 王立亚 郭锐 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第7期40-47,共8页
随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了... 随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 微流体 微通道 微泵 微阀
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基于动力驱动微粒群算法的液压矫直机PID控制参数优化 被引量:8
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作者 姚成玉 张晓磊 +2 位作者 陈东宁 彭晓静 杨晓荣 《液压与气动》 北大核心 2019年第4期15-19,共5页
为兼顾微粒群算法收敛速度与跳出局部解的能力,利用阶段性搜索方式将算法搜索过程分为前、后两个不同阶段。在算法的前期搜索阶段,当前微粒受个体最优微粒与全局最优微粒的引力作用,在算法的后期搜索阶段引入中值导向加速度,提出一种动... 为兼顾微粒群算法收敛速度与跳出局部解的能力,利用阶段性搜索方式将算法搜索过程分为前、后两个不同阶段。在算法的前期搜索阶段,当前微粒受个体最优微粒与全局最优微粒的引力作用,在算法的后期搜索阶段引入中值导向加速度,提出一种动力驱动微粒群算法。最后,针对液压矫直机PID控制的参数优化问题,考虑控制信号、上升时间和误差量的关系,建立液压矫直机PID控制参数优化模型,利用动力驱动微粒群算法优化得到更好的参数组合,实现PID控制参数优化。 展开更多
关键词 液压矫直机 ED控制 微粒群算法 动力驱动
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磁液双悬浮轴承-单盘转子系统动力学行为研究 被引量:1
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作者 闫伟东 赵建华 +2 位作者 马立勇 郑永杰 刘稀瑶 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期177-183,共7页
随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生。综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统“间隙-碰摩”动力学方... 随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生。综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统“间隙-碰摩”动力学方程,数值模拟转子运行规律。研究结果表明:随着偏心比的增加,转子由周期1运行演化出周期2、周期3、拟周期、混沌等多种运行规律;当偏心比ρ∈(0.28~0.4)及转速比w∈(1.2~1.7)时,转子位移波动剧烈,在此区域内转子极易发生分岔甚至混沌,且在碰摩区间内,转速比在1.5、1.67附近时,转子轴承处与转盘处碰撞力分别出现最大值。 展开更多
关键词 磁液双悬浮轴承 间隙-碰摩 动力学行为 分岔与混沌 转子耦合故障
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液压驱动型六轴机械臂运动学研究
4
作者 赵玉贝 杨静 +3 位作者 王伟 高英杰 郭锐 赵静一 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第3期315-320,共6页
针对煤矿工作环境的复杂性和不确定性,提出一种新型6自由度液压驱动串联机械臂,使其具备结构轻量化、控制精准化、操作简易化等特点。首先,以6自由度串联机械臂为研究对象,建立其运动学模型,推导运动学正、逆解;其次,利用极值理论和蒙... 针对煤矿工作环境的复杂性和不确定性,提出一种新型6自由度液压驱动串联机械臂,使其具备结构轻量化、控制精准化、操作简易化等特点。首先,以6自由度串联机械臂为研究对象,建立其运动学模型,推导运动学正、逆解;其次,利用极值理论和蒙特卡洛算法求解末端夹爪的工作空间,证明所设计的串联机械臂有效性;最后,选取机械臂运行的典型轨迹,使用不同的插值策略对机械臂运行的角度、角速度和角加速度进行对比分析。结果表明:6自由度液压驱动机械臂末端夹爪在五次多项式插值策略下运行平稳且连续,没有出现突变现象,可减小整机运行的柔性冲击,提升整机的使用寿命。 展开更多
关键词 6自由度串联机械臂 运动学 轨迹规划
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非对称液压缸位移伺服系统的复合控制策略与试验研究
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作者 鄂东辰 董兴华 +3 位作者 蔡玉强 王志军 路时雨 张立杰 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期131-135,共5页
非对称液压缸的位移伺服系统存在两腔作用面积不等、系统模型不确定等特点,给液压缸高精度位移跟踪控制造成了巨大的困难。对此,提出以速度前馈为主与位移反馈为辅的复合控制策略。设计一种新的以控制电流和阀口压差为自变量的伺服阀流... 非对称液压缸的位移伺服系统存在两腔作用面积不等、系统模型不确定等特点,给液压缸高精度位移跟踪控制造成了巨大的困难。对此,提出以速度前馈为主与位移反馈为辅的复合控制策略。设计一种新的以控制电流和阀口压差为自变量的伺服阀流量计算模型,并根据该模型设计液压测试回路,通过测试结果辨识模型中的参数。根据伺服阀流量模型与目标位移轨迹计算速度前馈控制量。基于PI控制求出位移误差反馈控制量。最后,将速度前馈和位移反馈控制量相叠加作为伺服阀的驱动电压。通过试验得出在复合控制策略下液压缸位移跟踪的最大误差与目标位移幅值之比为2.1%,相对PID控制跟踪误差明显减小。提出的控制策略为生产实际中非对称液压缸的位移跟踪控制提供了一种简单、有效的方法。 展开更多
关键词 复合控制 非对称液压缸 流量模型 位移伺服系统
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轻量化卷积神经网络在调门油动机故障诊断中的应用
6
作者 姜万录 杨旭康 +2 位作者 赵永会 唐恩宇 吴凤和 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期58-68,共11页
针对调门油动机故障诊断困难、检修效率低的问题,利用ShuffleNetV2网络结构高并行和低碎片化的特点,将其特征提取基本模块一维化,并针对调门油动机故障诊断10分类的任务,构建了一种1D_ShuffleNetV2轻量化网络。基于调门油动机一维振动信... 针对调门油动机故障诊断困难、检修效率低的问题,利用ShuffleNetV2网络结构高并行和低碎片化的特点,将其特征提取基本模块一维化,并针对调门油动机故障诊断10分类的任务,构建了一种1D_ShuffleNetV2轻量化网络。基于调门油动机一维振动信号,将1D_ShuffleNetV2与1D_MobileNetV3、1D_ShuffleNetV1以及传统的一维残差网络模型进行对比试验。结果表明,1D_ShuffleNetV2的轻量化程度最高、训练时收敛速度最快、稳定性最高,且能够在保持高分类精度的同时,有效地提升数据处理速度。这为调门油动机的健康监测和故障诊断提供了一种新的技术方案,可在保证调门油动机诊断精度的同时,降低对边缘端设备的硬件资源需求。 展开更多
关键词 1D_ShuffleNetV2 轻量化 调门油动机 故障诊断
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带有双层套管接头的航空管路振动特性研究
7
作者 权凌霄 付晨 +1 位作者 姚仁逸 郭长虹 《机械设计》 北大核心 2025年第2期68-74,共7页
双层套管接头是飞机燃油管路连接使用的一种柔性管接头,可以对所连接的管路进行位移与转角的补偿,具有复杂的力学特性。文中依据套管接头结构组成,分析了带有双层套管接头的航空管路内、外管与柔性接头间的振动耦合机制;采用ABAQUS软件... 双层套管接头是飞机燃油管路连接使用的一种柔性管接头,可以对所连接的管路进行位移与转角的补偿,具有复杂的力学特性。文中依据套管接头结构组成,分析了带有双层套管接头的航空管路内、外管与柔性接头间的振动耦合机制;采用ABAQUS软件建立了含有管路、P形卡箍、支架及双层套管接头的管路单元有限元模型,针对于管路单元开展了约束模态分析,针对管路前8阶固有频率探究了摩擦因数及套管接头对固有频率的影响;最后搭接振动系统测试平台,通过对频域响应的测量,验证了仿真结果的有效性。结果表明:各阶固有频率随着摩擦因数的增大和套管接头的存在而降低,考虑套管接头和不考虑套管接头的固有频率误差最大约为81.17%,有限元仿真时选择摩擦因数为0.6时所得固有频率与试验结果的误差最小。 展开更多
关键词 双层套管接头 飞机燃油系统 摩擦因数 模态分析
原文传递
非线性液压弹簧力对电液伺服系统非线性动力学行为影响的研究 被引量:21
8
作者 朱勇 姜万录 +1 位作者 刘思远 郑直 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1085-1091,1104,共8页
探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理,建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为... 探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理,建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为。通过对实测数据进行深入的分析,揭示了液压弹簧的软硬弹簧特性引起的"跳跃现象"。发现液压弹簧力的非线性作用会引发非线性振动,在系统建模与动态特性研究时应该将其非线性作用考虑在内。 展开更多
关键词 电液伺服系统 非线性液压弹簧力 跳跃现象 分岔 混沌
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斜盘式轴向柱塞泵后壳体机械振动传递路径研究 被引量:13
9
作者 权凌霄 刘嵩 +2 位作者 焦宗夏 刘建伟 张琦玮 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期587-595,共9页
轴向柱塞泵振动产生后,会按照某种规律沿着一定路径向外传递。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析其机械振动产生机理及传递规律,建立振动传递路径模型;以泵后壳体作为振动传递的最终受体,建立了泵机械振动向后壳体传递的路径模型;通过... 轴向柱塞泵振动产生后,会按照某种规律沿着一定路径向外传递。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析其机械振动产生机理及传递规律,建立振动传递路径模型;以泵后壳体作为振动传递的最终受体,建立了泵机械振动向后壳体传递的路径模型;通过数值模拟和实验确定模型参数,利用MATLAB对数学模型进行求解,得到了机械振动向后壳体传递的规律;基于路径传递率的概念,对振动传递路径系统进行了路径贡献度分析,并辨识出主要传递路径;搭建了轴向柱塞泵振动测试实验台,进行了实验研究。结果表明:所建立的轴向柱塞泵振动传递路径模型和求解方法较为准确,分析误差小于5%。该研究方法为轴向柱塞泵振动传递、能量耗散规律研究,以及参数灵敏度分析奠定理论基础。 展开更多
关键词 机械振动 轴向柱塞泵 传递路径 路径传递率 后壳体
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直驱泵控缸系统建模及自适应反推滑模控制 被引量:15
10
作者 王洪斌 张永顺 +1 位作者 冯少婵 高殿荣 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期92-98,共7页
针对电机泵驱动的泵控缸伺服系统随工况变化而存在参数摄动和负载扰动的问题,提出一种改进自适应反推滑模控制策略。由于该泵控缸数学模型中控制量前具有在零点非连续不可导函数sgn(u),通过等效变换实现了对系统模型化简,有效解决了控... 针对电机泵驱动的泵控缸伺服系统随工况变化而存在参数摄动和负载扰动的问题,提出一种改进自适应反推滑模控制策略。由于该泵控缸数学模型中控制量前具有在零点非连续不可导函数sgn(u),通过等效变换实现了对系统模型化简,有效解决了控制器设计过程中部分函数不可导的难题。采用积分滑模与反推法相结合的复合控制策略,有效地削弱参数慢时变和负载力扰动的不良影响,并通过选取合适的Lyapunov函数,保证了整个系统的渐近稳定性。仿真结果表明,该控制策略具有良好的动静态性能和强鲁棒性。 展开更多
关键词 泵控缸 轴向柱塞电机泵 反推法 滑模控制 参数自适应
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直动型溢流阀非线性动力学行为研究 被引量:14
11
作者 姜万录 朱勇 杨超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期2705-2709,共5页
针对溢流阀阀芯震颤导致液压系统产生非线性振动问题,建立了溢流阀非线性动力学模型,利用MATLAB/Simulink进行了数值仿真。研究了受自身结构参数和外部主要因素影响下溢流阀的非线性动力学行为。研究结果表明,对溢流阀非线性动力学行为... 针对溢流阀阀芯震颤导致液压系统产生非线性振动问题,建立了溢流阀非线性动力学模型,利用MATLAB/Simulink进行了数值仿真。研究了受自身结构参数和外部主要因素影响下溢流阀的非线性动力学行为。研究结果表明,对溢流阀非线性动力学行为进行研究能够发现系统参数对溢流阀动态特性的影响规律,对优化溢流阀的结构参数、提高溢流阀运行的稳定性、防止液压系统产生自激振荡有重要的理论指导意义和工程实际意义。 展开更多
关键词 非线性动力学 溢流阀 数值仿真 自激振动
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基于GA的液压机多PID控制器参数优化 被引量:8
12
作者 赵劲松 张阳 +1 位作者 曹晓明 姚静 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2650-2660,共11页
为了解决四通道独立负载口独立控制快锻液压机系统中多个PID控制器参数与不同工况的匹配问题,提高液压机在改变工况后的锻造精度,采用改进的GA(遗传算法)对多PID控制器参数进行整定,建立不同工况下参数调整数据库。首先,建立0.6 MN快锻... 为了解决四通道独立负载口独立控制快锻液压机系统中多个PID控制器参数与不同工况的匹配问题,提高液压机在改变工况后的锻造精度,采用改进的GA(遗传算法)对多PID控制器参数进行整定,建立不同工况下参数调整数据库。首先,建立0.6 MN快锻液压机系统的机理模型,在此基础上,通过系统辨识方法得到其实际的数学模型。其次,针对不同锻造行程和锻造频率,利用改进遗传算法对多PID控制器参数进行优化。最后,基于0.6 MN快锻液压机实验平台对仿真结果进行实验验证。研究结果表明:通过遗传算法进行多PID控制器参数优化使快锻液压机系统在多个锻造频率和锻造行程下的锻造精度达到了±1 mm,提高快锻液压机对不同工况的适应性。 展开更多
关键词 快锻液压机 系统辨识 遗传算法 多PID控制器 参数优化
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基于余压控制的液压制动系统性能研究 被引量:7
13
作者 张春辉 赵静一 +1 位作者 秦靖 郭锐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期335-342,共8页
为了提高液压制动系统的性能,分析了制动效能的影响因素和矿用自卸车液压制动系统的原理。建立了液压制动系统简化模型,并对其关键元件制动踏板阀进行了特性分析。应用AMESim建立了液压制动系统的仿真模型,研究了参数变化对系统性能的影... 为了提高液压制动系统的性能,分析了制动效能的影响因素和矿用自卸车液压制动系统的原理。建立了液压制动系统简化模型,并对其关键元件制动踏板阀进行了特性分析。应用AMESim建立了液压制动系统的仿真模型,研究了参数变化对系统性能的影响,提出了余压控制减小制动器作用时间的方法,试验结果验证了仿真分析的正确性和余压控制的可行性,减小了制动器作用时间,缩短了制动距离,使制动性能大大提高。 展开更多
关键词 液压制动系统 制动效能 余压控制 制动距离
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摩擦力作用下电液伺服系统非线性动力学行为 被引量:8
14
作者 朱勇 姜万录 郑直 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期50-57,共8页
以电液伺服系统为研究对象,重点探究了非线性摩擦力对系统动态特征的影响规律.根据非线性动力学原理,建立了电液伺服系统的非线性动力学模型.通过理论研究,指出非线性摩擦力作用可以用Van Der Pol方程描述.通过数值试验分析,揭示了系统... 以电液伺服系统为研究对象,重点探究了非线性摩擦力对系统动态特征的影响规律.根据非线性动力学原理,建立了电液伺服系统的非线性动力学模型.通过理论研究,指出非线性摩擦力作用可以用Van Der Pol方程描述.通过数值试验分析,揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为.用非线性动力学研究方法对实测的电液伺服系统的动态数据进行了深入分析,揭示了摩擦力引起的"极限环型振荡"现象.发现摩擦力的非线性作用会引起电液伺服系统在工作过程中发生非线性振动,其对系统动态特征的影响不容忽视,在系统建模与动态特性研究时应该将摩擦力的非线性作用考虑在内. 展开更多
关键词 电液伺服系统 非线性摩擦力 极限环型振荡 分岔 混沌
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基于有效信息重构的故障旋转机械振动加速度信号积分方法 被引量:5
15
作者 朱勇 姜万录 +1 位作者 郑直 胡浩松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第18期2511-2517,共7页
提出一种基于有效信息重构的故障旋转机械振动加速度信号积分方法。该方法首先利用集总经验模态分解(EEMD)对积分信号进行分解,然后将峭度指标、均方差值和奇异值组合成特征向量对分解信号进行有效特征提取,并通过欧氏距离搜索提取分解... 提出一种基于有效信息重构的故障旋转机械振动加速度信号积分方法。该方法首先利用集总经验模态分解(EEMD)对积分信号进行分解,然后将峭度指标、均方差值和奇异值组合成特征向量对分解信号进行有效特征提取,并通过欧氏距离搜索提取分解信号中隐含的有效特征分量,最后通过阈值限定将有效特征分量进行叠加重构得到所需有效积分信号。仿真分析和实测数据结果表明,该方法在去除噪声和保留有效特征信息方面,比传统积分方法具有更高的精度和优越性。 展开更多
关键词 振动加速度 时域积分 频域积分 频域-时域混合积分 有效信息重构
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泵控液压机蓄能器快锻回路控制特性影响因素研究 被引量:8
16
作者 艾超 孔祥东 +2 位作者 刘胜凯 宋豫 陈刚 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期88-95,101,共9页
针对泵控液压机蓄能器快锻回路控制特性影响因素展开研究,采用功率键合图的方法,通过Matlab/Simulink进行仿真研究,以0.6 MN泵控液压机为平台进行实验研究。搭建了液压缸、管道、蓄能器、比例变量径向柱塞泵、活动横梁的模型,得出回路... 针对泵控液压机蓄能器快锻回路控制特性影响因素展开研究,采用功率键合图的方法,通过Matlab/Simulink进行仿真研究,以0.6 MN泵控液压机为平台进行实验研究。搭建了液压缸、管道、蓄能器、比例变量径向柱塞泵、活动横梁的模型,得出回路的功率键合图模型,推导出Matlab/Simulink仿真模型,并在0.6 MN泵控液压机上进行了试验研究。通过仿真和实验分别研究了锻造频率、锻造行程、初始压力变化对泵控液压机蓄能器快锻回路控制特性的影响。研究结果表明:减小锻造行程,在一定范围内提高锻造频率,锻造精度提高;提高蓄能器初始压力,回路响应变快。 展开更多
关键词 泵控液压机 蓄能器快锻 控制特性
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液压缸内泄漏故障的敏感特征参数选择的实验研究 被引量:11
17
作者 姜万录 周京干 +1 位作者 朱勇 崔雪 《液压与气动》 北大核心 2014年第3期119-124,129,共7页
该研究旨在解决液压缸内泄漏故障诊断中敏感故障特征的选择问题。分析了液压缸内泄漏故障的机理,阐明了泄漏对液压缸工作腔动态压力的影响,提出了一种通过调节旁路节流阀的开口度模拟液压缸内泄漏的实验方法。实验结果分析表明,采用小... 该研究旨在解决液压缸内泄漏故障诊断中敏感故障特征的选择问题。分析了液压缸内泄漏故障的机理,阐明了泄漏对液压缸工作腔动态压力的影响,提出了一种通过调节旁路节流阀的开口度模拟液压缸内泄漏的实验方法。实验结果分析表明,采用小波包分解对液压缸工作腔的压力信号进行分析,最终确定用压力信号的小波包最低子带能量、小波包子带能量熵和小波包子带能量方差作为液压缸内泄漏故障的敏感特征量。研究结果对液压缸的泄漏故障诊断及健康状态评估具有理论指导意义。 展开更多
关键词 液压缸 内泄漏故障 故障敏感特征提取 小波包分解
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自行式载重车悬架升降电液同步驱动控制研究 被引量:9
18
作者 赵静一 程斐 +1 位作者 郭锐 戴建军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期972-978,共7页
通过对自行式载重车4点悬架同步驱动机械和液压系统工作机理的分析,建立了系统的多领域物理模型和数学模型;针对该同步升降系统存在的耦合性、非线性和模型参数不确定性特点,提出了一种基于多点输出耦合的模糊PID多缸同步驱动控制策略,... 通过对自行式载重车4点悬架同步驱动机械和液压系统工作机理的分析,建立了系统的多领域物理模型和数学模型;针对该同步升降系统存在的耦合性、非线性和模型参数不确定性特点,提出了一种基于多点输出耦合的模糊PID多缸同步驱动控制策略,以4点悬架柱塞缸实际输出位移耦合值为理想输出,由4个独立的位置同步模糊PID控制器分别实现阀控柱塞缸对理想输出动态和稳态的实时跟踪控制。额定载荷为1 MN的自行式载重车悬架同步升降试验结果显示:运用该控制策略的车辆悬架同步升降过程中的4点悬架高度的动态误差为±3 mm,稳态误差为±1 mm,对比试验表明,基于多点输出耦合的模糊PID控制策略具有较高的同步驱动控制精度和较强的适应性与鲁棒性。 展开更多
关键词 自行式载重车 悬架系统 同步控制 模糊PID控制
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液压型风力发电机组主传动控制系统综述 被引量:26
19
作者 孔祥东 艾超 王静 《液压与气动》 北大核心 2013年第1期1-7,共7页
阐述液压型风力发电机组主传动控制系统国内外发展现状。介绍液压型风力发电机组主传动系统的组成、功能与运行特性,阐述液压型风力发电机组主传动控制系统的工作原理。归纳液压型风力发电机组主传动控制系统关键技术。总结液压型风力... 阐述液压型风力发电机组主传动控制系统国内外发展现状。介绍液压型风力发电机组主传动系统的组成、功能与运行特性,阐述液压型风力发电机组主传动控制系统的工作原理。归纳液压型风力发电机组主传动控制系统关键技术。总结液压型风力发电机组主传动控制系统的优势。 展开更多
关键词 风力发电 液压系统 定量泵一变量马达 电励磁同步发电机
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TLMEL900型提梁机新型液压控制系统研究 被引量:7
20
作者 赵静一 孙炳玉 +2 位作者 李鹏飞 王金祥 程斐 《液压与气动》 北大核心 2009年第12期27-30,共4页
简述了TLMEL900型提梁机的结构特点,分析了提梁机行走、悬挂、辅助支腿、转向、卷扬及天车液压系统原理,说明了卷扬液压系统减速机制动、卷扬制动阀制动及钳盘制动器制动原理,并对减速机制动中蓄能器的应用进行了说明。
关键词 提梁机 高速铁路 液压系统 制梁场 节能 制动
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